一、 引言：為什么我們需要事務(wù)？

1.1 一個(gè)經(jīng)典的轉(zhuǎn)賬場(chǎng)景

想象一下，你正在使用手機(jī)銀行給朋友轉(zhuǎn)賬 100 塊錢(qián)。這個(gè)動(dòng)作在代碼層面通常分為兩步：

1. 你的賬戶(hù)扣款 100 元 (UPDATE account SET balance = balance - 100 WHERE id = A)
2. 朋友的賬戶(hù)增加 100 元 (UPDATE account SET balance = balance + 100 WHERE id = B)

如果發(fā)生了意外會(huì)怎樣？

• 假如第一步執(zhí)行成功了，你的錢(qián)扣了。
• 緊接著，程序報(bào)錯(cuò)了（比如斷網(wǎng)了、數(shù)據(jù)庫(kù)崩了、或者代碼拋異常了）。
• 結(jié)果：你的錢(qián)沒(méi)了，朋友也沒(méi)收到錢(qián)！?? 這就是嚴(yán)重的數(shù)據(jù)不一致問(wèn)題。

1.2 事務(wù)的作用

為了解決這個(gè)問(wèn)題，數(shù)據(jù)庫(kù)引入了 事務(wù)（Transaction） 的概念。
事務(wù)就是把一組數(shù)據(jù)庫(kù)操作看作一個(gè)整體。這個(gè)整體內(nèi)的操作，要么全部成功，要么全部失敗（回滾），不允許出現(xiàn) “做一半” 的情況。

二、 事務(wù)的四大特性（ACID）

這是面試必考題！理解這四個(gè)詞，就理解了事務(wù)的靈魂。

三、 Spring 中的事務(wù)管理

在 Java 開(kāi)發(fā)中，我們幾乎都在使用 Spring 框架來(lái)管理事務(wù)。Spring 提供了兩種方式：

1. 編程式事務(wù)：在代碼里手動(dòng)寫(xiě) commit(), rollback()（代碼侵入性太強(qiáng)，現(xiàn)在很少用了）。
2. 聲明式事務(wù)：使用注解 @Transactional，把繁瑣的事務(wù)邏輯交給 Spring 代理處理（推薦，最常用）。

3.1 快速入門(mén)代碼示例

下面是一個(gè)典型的 Service 層代碼，演示了如何使用 @Transactional。

package com.example.service;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
import com.example.mapper.AccountMapper;

@Service
public class AccountService {

    @Autowired
    private AccountMapper accountMapper;

    /**
     * 轉(zhuǎn)賬方法
     * 
     * @Transactional 注解說(shuō)明：
     * 1. 這是一個(gè)事務(wù)方法。
     * 2. Spring 會(huì)自動(dòng)在方法開(kāi)始前開(kāi)啟事務(wù)(Begin)。
     * 3. 如果方法正常執(zhí)行結(jié)束，Spring 自動(dòng)提交事務(wù)(Commit)。
     * 4. 如果方法拋出了 RuntimeException (運(yùn)行時(shí)異常)，Spring 自動(dòng)回滾事務(wù)(Rollback)。
     */
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class) // 建議：顯式指定遇到任何異常都回滾
    public void transfer(Long fromId, Long toId, Double amount) {
        
        // 1. 扣錢(qián) (可能發(fā)生異常的地方)
        accountMapper.decreaseBalance(fromId, amount);
        System.out.println("用戶(hù) " + fromId + " 扣款成功");

        // 模擬一個(gè)意外異常：例如除以零，或者空指針
        // int i = 1 / 0; 
        // 如果上面這行解開(kāi)注釋?zhuān)麄€(gè)事務(wù)會(huì)回滾，第一步扣的錢(qián)會(huì)加回去。

        // 2. 加錢(qián)
        accountMapper.increaseBalance(toId, amount);
        System.out.println("用戶(hù) " + toId + " 入賬成功");
        
        // 方法結(jié)束 -> 提交事務(wù)
    }
}

四、 核心難點(diǎn)：事務(wù)的傳播行為 (Propagation)

“傳播行為” 是 Spring 特有的概念，解決的是 Service 方法互相調(diào)用 時(shí)，事務(wù)該怎么算的問(wèn)題。
比如：方法 A 調(diào)用了 方法 B，由于 A 和 B 上都有 @Transactional 注解，那 B 是加入 A 的事務(wù)？還是自己新開(kāi)一個(gè)？

Spring 定義了 7 種傳播行為，最常用的有下面 3 種：

1. REQUIRED (默認(rèn)值)

?? 口語(yǔ)解釋：“有就加入，沒(méi)有就新建。”

• 場(chǎng)景：如果不指定，默認(rèn)就是這個(gè)。
• 行為：
  • 如果 A 已經(jīng)開(kāi)啟了事務(wù)，B 就加入 A 的事務(wù)（它倆是同一條船上的螞蚱，要么一起成功，要么一起回滾）。
  • 如果 A 沒(méi)有事務(wù)，B 就自己開(kāi)啟一個(gè)新的事務(wù)。

2. REQUIRES_NEW

?? 口語(yǔ)解釋：“不管你有沒(méi)有，我都自己玩。”

• 場(chǎng)景：記錄日志操作。不管業(yè)務(wù)邏輯成功還是失敗，日志都必須記錄下來(lái)，不能因?yàn)闃I(yè)務(wù)回滾了日志也就沒(méi)了。
• 行為：
  • B 方法會(huì)掛起 A 的事務(wù)，自己開(kāi)啟一個(gè)全新的事務(wù)。
  • B 的成功失敗，不影響 A；A 的回滾，也不影響 B（前提是 B 已經(jīng)提交了）。
  • 代碼示例：

  @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
  public void logOperation() {
      // 這里的操作在一個(gè)完全獨(dú)立的事務(wù)中
      logMapper.insertLog("操作發(fā)生");
  }
  

3. NESTED (嵌套事務(wù))

?? 口語(yǔ)解釋：“你是父，我是子。你掛我也掛，我掛你不一定掛。”

• 行為：
  • 基于數(shù)據(jù)庫(kù)的 Savepoint（保存點(diǎn)）技術(shù)。
  • B 是 A 的一個(gè)子事務(wù)。如果 A 回滾，B 一定回滾。
  • 但是如果 B 異常回滾了，A 可以選擇捕獲異常，繼續(xù)執(zhí)行其他邏輯，不一定要回滾。

五、 核心難點(diǎn)：事務(wù)的隔離級(jí)別 (Isolation)

當(dāng)很多用戶(hù)同時(shí)操作數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)（高并發(fā)），會(huì)產(chǎn)生一些奇怪的現(xiàn)象。通過(guò)設(shè)置隔離級(jí)別來(lái)權(quán)衡數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和性能。

5.1 并發(fā)可能導(dǎo)致的問(wèn)題

1. 臟讀 (Dirty Read)：讀到了別人還沒(méi)提交的數(shù)據(jù)。（最嚴(yán)重，絕對(duì)不允許）
   • 例子：A 沒(méi)提交轉(zhuǎn)賬，B 讀到了錢(qián)多了，結(jié)果 A 回滾了，B 讀到的是假數(shù)據(jù)。
2. 不可重復(fù)讀 (Non-repeatable Read)：在一個(gè)事務(wù)里，兩次讀取同一行數(shù)據(jù)，結(jié)果不一樣（因?yàn)橹虚g被別人改了）。
   • 例子：我看庫(kù)存是 1，準(zhǔn)備買(mǎi)，中間被別人買(mǎi)走了，我再看庫(kù)存變成 0 了。
3. 幻讀 (Phantom Read)：在一個(gè)事務(wù)里，兩次查詢(xún)通過(guò)同樣的條件，結(jié)果條數(shù)不一樣（因?yàn)橹虚g別人插入/刪除了數(shù)據(jù)）。

5.2 SQL 標(biāo)準(zhǔn)的四個(gè)隔離級(jí)別

?? Spring 配置方式：
@Transactional(isolation = Isolation.REPEATABLE_READ)

六、 常見(jiàn)坑點(diǎn)：為什么我的 @Transactional 失效了？

這是新手最容易遇到的問(wèn)題，代碼寫(xiě)了注解，但異常拋出時(shí)數(shù)據(jù)居然沒(méi)有回滾！常見(jiàn)原因如下：

1. 方法不是 public 的：Spring 默認(rèn)只代理 public 方法。
2. 同類(lèi)內(nèi)部調(diào)用：
   • 錯(cuò)誤示范：方法 A 調(diào) 方法 B，A 沒(méi)有注解，B 有注解。在 Controller 調(diào) A 時(shí)，B 的事務(wù)不會(huì)生效。
   • 原因：Spring 事務(wù)是基于 AOP 代理 的，同類(lèi)內(nèi)部調(diào)用 this.methodB() 是直接調(diào)用原始對(duì)象的方法，繞過(guò)了 Spring 的代理對(duì)象，所以事務(wù)沒(méi)開(kāi)啟。
3. 異常被你自己 catch 吃了：
   • 錯(cuò)誤示范：

     @Transactional
     public void method() {
         try {
             // 業(yè)務(wù)代碼
         } catch (Exception e) {
             e.printStackTrace(); 
             // ? 錯(cuò)誤！這里把異常捕獲了，Spring 以為代碼執(zhí)行正常，就會(huì)提交事務(wù)！
         }
     }
     

   • 修正：在 catch 塊里 throw new RuntimeException(e) 或者手動(dòng)回滾 TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();。
4. 數(shù)據(jù)庫(kù)引擎不支持：例如 MySQL 的 MyISAM 引擎是不支持事務(wù)的，必須用 InnoDB。

七、 高頻面試題 QA

Q1：Spring 事務(wù)默認(rèn)回滾什么異常？

A：默認(rèn)只回滾 RuntimeException（運(yùn)行時(shí)異常）和 Error。對(duì)于 Exception（受檢異常，如 IOException），默認(rèn)是不回滾的。
追問(wèn)：怎么讓受檢異常也回滾？
A：配置 @Transactional(rollbackFor = Exception.class)。

Q2：REQUIRED 和 REQUIRES_NEW 的區(qū)別？

A：

• REQUIRED：如果當(dāng)前有事務(wù)，就加入；如果沒(méi)有，就新建。多個(gè)方法共用一個(gè)物理事務(wù)，一起提交或回滾。
• REQUIRES_NEW：無(wú)論當(dāng)前有沒(méi)有事務(wù)，都掛起當(dāng)前事務(wù)，自己開(kāi)啟一個(gè)新事務(wù)。兩個(gè)事務(wù)互不影響，是隔離的。

Q3：什么是 Spring 的事務(wù)失效？舉個(gè)例子。

A：最經(jīng)典的就是自調(diào)用問(wèn)題。在同一個(gè) Service 類(lèi)中，非事務(wù)方法 A 調(diào)用事務(wù)方法 B，導(dǎo)致 B 的事務(wù)失效。因?yàn)?Spring AOP 生成代理對(duì)象時(shí)，只有通過(guò)代理對(duì)象調(diào)用方法才能攔截事務(wù)，內(nèi)部 this 調(diào)用直接走了目標(biāo)對(duì)象。

Q4：ACID 是靠什么保證的？（進(jìn)階）

A：

• A (原子性)：靠 undo log (回滾日志) 保證，失敗了可以回滾。
• C (一致性)：是最終目的，靠代碼邏輯和 AID 共同保證。
• I (隔離性)：靠 MVCC (多版本并發(fā)控制) 和 鎖 機(jī)制保證。
• D (持久性)：靠 redo log (重做日志) 保證，斷電也能恢復(fù)。

八、 總結(jié)

事務(wù)管理是后端開(kāi)發(fā)的"安全帶"。雖然 Spring Boot 讓我們使用 @Transactional 一個(gè)注解就能搞定事務(wù)，但作為開(kāi)發(fā)者，我們必須深入理解其背后的傳播機(jī)制和隔離級(jí)別，才能在復(fù)雜的業(yè)務(wù)場(chǎng)景下寫(xiě)出健壯的代碼。

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