六、Spring 声明式事务

本章概要

• 声明式事务概念
  • 编程式事务
  • 声明式事务
  • Spring事务管理器
• 基于注解的声明式事务
  • 准备工作
  • 基本事务控制
  • 事务属性：只读
  • 事务属性：超时时间
  • 事务属性：事务异常
  • 事务属性：事务隔离级别
  • 事务属性：事务传播行为

6.1 声明式事务概念

6.1.1 编程式事务

编程式事务是指手动编写程序来管理事务，即通过编写代码的方式直接控制事务的提交和回滚。在 Java 中，通常使用事务管理器(如 Spring 中的 PlatformTransactionManager)来实现编程式事务。

编程式事务的主要优点是灵活性高，可以按照自己的需求来控制事务的粒度、模式等等。但是，编写大量的事务控制代码容易出现问题，对代码的可读性和可维护性有一定影响。

Connection conn = ...;

try {
    // 开启事务：关闭事务的自动提交
    conn.setAutoCommit(false);
    // 核心操作
    // 业务代码
    // 提交事务
    conn.commit();

}catch(Exception e){

    // 回滚事务
    conn.rollBack();

}finally{

    // 释放数据库连接
    conn.close();

}

编程式的实现方式存在缺陷：

• 细节没有被屏蔽：具体操作过程中，所有细节都需要程序员自己来完成，比较繁琐。
• 代码复用性不高：如果没有有效抽取出来，每次实现功能都需要自己编写代码，代码就没有得到复用。

6.1.2 声明式事务

声明式事务是指使用注解或 XML 配置的方式来控制事务的提交和回滚。

开发者只需要添加配置即可， 具体事务的实现由第三方框架实现，避免我们直接进行事务操作！

使用声明式事务可以将事务的控制和业务逻辑分离开来，提高代码的可读性和可维护性。

区别：

• 编程式事务需要手动编写代码来管理事务
• 而声明式事务可以通过配置文件或注解来控制事务。

6.1.3 Spring事务管理器

1. Spring声明式事务对应依赖

• spring-tx: 包含声明式事务实现的基本规范（事务管理器规范接口和事务增强等等）
• spring-jdbc: 包含DataSource方式事务管理器实现类DataSourceTransactionManager
• spring-orm: 包含其他持久层框架的事务管理器实现类例如：Hibernate/Jpa等

2. Spring声明式事务对应事务管理器接口

现在要使用的事务管理器是org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager，将来整合 JDBC方式、JdbcTemplate方式、Mybatis方式的事务实现！DataSourceTransactionManager类中的主要方法：

• doBegin()：开启事务
• doSuspend()：挂起事务
• doResume()：恢复挂起的事务
• doCommit()：提交事务
• doRollback()：回滚事务

6.2 基于注解的声明式事务

6.2.1 准备工作

1. 准备项目 spring-tx-annotation

<dependencies>
  <!--spring context依赖-->
  <!--当你引入Spring Context依赖之后，表示将Spring的基础依赖引入了-->
  <dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-context</artifactId>
    <version>6.0.6</version>
  </dependency>

  <!--junit5测试-->
  <dependency>
    <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
    <artifactId>junit-jupiter-api</artifactId>
    <version>5.3.1</version>
  </dependency>
  <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-test</artifactId>
      <version>6.0.6</version>
      <scope>test</scope>
  </dependency>

  <dependency>
      <groupId>jakarta.annotation</groupId>
      <artifactId>jakarta.annotation-api</artifactId>
      <version>2.1.1</version>
  </dependency>

  <!-- 数据库驱动 和 连接池-->
  <dependency>
      <groupId>mysql</groupId>
      <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
      <version>8.0.25</version>
  </dependency>

  <dependency>
      <groupId>com.alibaba</groupId>
      <artifactId>druid</artifactId>
      <version>1.2.8</version>
  </dependency>

  <!-- spring-jdbc -->
  <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-jdbc</artifactId>
      <version>6.0.6</version>
  </dependency>

  <!-- 声明式事务依赖-->
  <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-tx</artifactId>
      <version>6.0.6</version>
  </dependency>
  <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-aop</artifactId>
      <version>6.0.6</version>
  </dependency>

  <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-aspects</artifactId>
      <version>6.0.6</version>
  </dependency>
</dependencies>

2. 外部配置文件 jdbc.properties

atguigu.url=jdbc:mysql://localhost:3306/studb
atguigu.driver=com.mysql.cj.jdbc.Driver
atguigu.username=root
atguigu.password=root

3. spring配置文件

@Configuration
@ComponentScan("com.atguigu")
@PropertySource("classpath:jdbc.properties")
public class JavaConfig {

    @Value("${atguigu.driver}")
    private String driver;
    @Value("${atguigu.url}")
    private String url;
    @Value("${atguigu.username}")
    private String username;
    @Value("${atguigu.password}")
    private String password;
    //druid连接池
    @Bean
    public DataSource dataSource(){
        DruidDataSource dataSource = new DruidDataSource();
        dataSource.setDriverClassName(driver);
        dataSource.setUrl(url);
        dataSource.setUsername(username);
        dataSource.setPassword(password);
        return dataSource;
    }
    @Bean
    //jdbcTemplate
    public JdbcTemplate jdbcTemplate(DataSource dataSource){
        JdbcTemplate jdbcTemplate = new JdbcTemplate();
        jdbcTemplate.setDataSource(dataSource);
        return jdbcTemplate;
    }

}

4. 准备dao/service层

dao

@Repository
public class StudentDao {

    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;

    public void updateNameById(String name,Integer id){
        String sql = "update students set name = ? where id = ? ;";
        int rows = jdbcTemplate.update(sql, name, id);
    }

    public void updateAgeById(Integer age,Integer id){
        String sql = "update students set age = ? where id = ? ;";
        jdbcTemplate.update(sql,age,id);
    }
}

service

@Service
public class StudentService {

    @Autowired
    private StudentDao studentDao;

    public void changeInfo(){
        studentDao.updateAgeById(100,1);
        System.out.println("-----------");
        studentDao.updateNameById("test1",1);
    }
}

5. 测试环境搭建

/**
 * projectName: com.atguigu.test
 *
 * description:
 */
@SpringJUnitConfig(JavaConfig.class)
public class TxTest {

    @Autowired
    private StudentService studentService;

    @Test
    public void  testTx(){
        studentService.changeInfo();
    }
}

6.2.2 基本事务控制

1. 配置事务管理器数据库相关的配置

/**
 *
 * description: 数据库和连接池配置类
 */
@Configuration
@ComponentScan("com.atguigu")
@PropertySource(value = "classpath:jdbc.properties")
@EnableTransactionManagement
public class DataSourceConfig {

    /**
     * 实例化dataSource加入到ioc容器
     * @param url
     * @param driver
     * @param username
     * @param password
     * @return
     */
    @Bean
    public DataSource dataSource(@Value("${atguigu.url}")String url,
                                 @Value("${atguigu.driver}")String driver,
                                 @Value("${atguigu.username}")String username,
                                 @Value("${atguigu.password}")String password){
        DruidDataSource dataSource = new DruidDataSource();
        dataSource.setDriverClassName(driver);
        dataSource.setUrl(url);
        dataSource.setUsername(username);
        dataSource.setPassword(password);

        return dataSource;
    }

    /**
     * 实例化JdbcTemplate对象,需要使用ioc中的DataSource
     * @param dataSource
     * @return
     */
    @Bean
    public JdbcTemplate jdbcTemplate(DataSource dataSource){
        JdbcTemplate jdbcTemplate = new JdbcTemplate();
        jdbcTemplate.setDataSource(dataSource);
        return jdbcTemplate;
    }

    /**
     * 装配事务管理实现对象
     * @param dataSource
     * @return
     */
    @Bean
    public TransactionManager transactionManager(DataSource dataSource){
        return new DataSourceTransactionManager(dataSource);
    }

}

2. 使用声明事务注解 @Transactional

@Service
public class StudentService {

    @Autowired
    private StudentDao studentDao;

    @Transactional
    public void changeInfo(){
        studentDao.updateAgeById(100,1);
        System.out.println("-----------");
        int i = 1/0;
        studentDao.updateNameById("test1",1);
    }
}

3. 测试事务效果

/**
 *
 * description:
 */
//@SpringJUnitConfig(locations = "classpath:application.xml")
@SpringJUnitConfig(classes = DataSourceConfig.class)
public class TxTest {

    @Autowired
    private StudentService studentService;

    @Test
    public void  testTx(){
        studentService.changeInfo();
    }
}

6.2.3 事务属性：只读

1. 只读介绍

对一个查询操作来说，如果我们把它设置成只读，就能够明确告诉数据库，这个操作不涉及写操作。这样数据库就能够针对查询操作来进行优化。

2. 设置方式

// readOnly = true把当前事务设置为只读 默认是false!
@Transactional(readOnly = true)

3. 针对DML动作设置只读模式

会抛出下面异常：Caused by: java.sql.SQLException: Connection is read-only. Queries leading to data modification are not allowed

4. @Transactional注解放在类上

• 生效原则

如果一个类中每一个方法上都使用了 @Transactional 注解，那么就可以将 @Transactional 注解提取到类上。反过来说：@Transactional 注解在类级别标记，会影响到类中的每一个方法。

同时，类级别标记的 @Transactional 注解中设置的事务属性也会延续影响到方法执行时的事务属性。除非在方法上又设置了 @Transactional 注解。对一个方法来说，离它最近的 @Transactional 注解中的事务属性设置生效。

• 用法举例

在类级别@Transactional注解中设置只读，这样类中所有的查询方法都不需要设置@Transactional注解了。因为对查询操作来说，其他属性通常不需要设置，所以使用公共设置即可。

然后在这个基础上，对增删改方法设置@Transactional注解 readOnly 属性为 false。

@Service
@Transactional(readOnly = true)
public class EmpService {

    // 为了便于核对数据库操作结果，不要修改同一条记录
    @Transactional(readOnly = false)
    public void updateTwice(……) {
        ……
    }

    // readOnly = true把当前事务设置为只读
    // @Transactional(readOnly = true)
    public String getEmpName(Integer empId) {
        ……
    }

}

6.2.4 事务属性：超时时间

1. 需求

事务在执行过程中，有可能因为遇到某些问题，导致程序卡住，从而长时间占用数据库资源。而长时间占用资源，大概率是因为程序运行出现了问题（可能是Java程序或MySQL数据库或网络连接等等）。

此时这个很可能出问题的程序应该被回滚，撤销它已做的操作，事务结束，把资源让出来，让其他正常程序可以执行。概括来说就是一句话：超时回滚，释放资源。

2. 设置超时时间

@Service
public class StudentService {

    @Autowired
    private StudentDao studentDao;

    /**
     * timeout设置事务超时时间,单位秒! 默认: -1 永不超时,不限制事务时间!
     */
    @Transactional(readOnly = false,timeout = 3)
    public void changeInfo(){
        studentDao.updateAgeById(100,1);
        //休眠4秒,等待方法超时!
        try {
            Thread.sleep(4000);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        studentDao.updateNameById("test1",1);
    }
}

3. 测试超时效果

执行抛出事务超时异常

6.2.5 事务属性：事务异常

1. 默认情况

默认只针对运行时异常回滚，编译时异常不回滚。情景模拟代码如下：

@Service
public class StudentService {

    @Autowired
    private StudentDao studentDao;

    /**
     * timeout设置事务超时时间,单位秒! 默认: -1 永不超时,不限制事务时间!
     * rollbackFor = 指定哪些异常才会回滚,默认是 RuntimeException and Error 异常方可回滚!
     * noRollbackFor = 指定哪些异常不会回滚, 默认没有指定,如果指定,应该在rollbackFor的范围内!
     */
    @Transactional(readOnly = false,timeout = 3)
    public void changeInfo() throws FileNotFoundException {
        studentDao.updateAgeById(100,1);
        //主动抛出一个检查异常,测试! 发现不会回滚,因为不在rollbackFor的默认范围内! 
        new FileInputStream("xxxx");
        studentDao.updateNameById("test1",1);
    }
}

2. 设置回滚异常

rollbackFor属性：指定哪些异常类才会回滚,默认是 RuntimeException and Error 异常方可回滚!

/**
 * timeout设置事务超时时间,单位秒! 默认: -1 永不超时,不限制事务时间!
 * rollbackFor = 指定哪些异常才会回滚,默认是 RuntimeException and Error 异常方可回滚!
 * noRollbackFor = 指定哪些异常不会回滚, 默认没有指定,如果指定,应该在rollbackFor的范围内!
 */
@Transactional(readOnly = false, timeout = 3, rollbackFor = Exception.class)
public void changeInfo() throws FileNotFoundException {
    studentDao.updateAgeById(100, 1);
    // 主动抛出一个检查异常,测试! 发现不会回滚,因为不在rollbackFor的默认范围内! 
    new FileInputStream("xxxx");
    studentDao.updateNameById("test1", 1);
}

3. 设置不回滚的异常

在默认设置和已有设置的基础上，再指定一个异常类型，碰到它不回滚。

noRollbackFor属性：指定哪些异常不会回滚, 默认没有指定,如果指定,应该在rollbackFor的范围内!

@Service
public class StudentService {

    @Autowired
    private StudentDao studentDao;

    /**
     * timeout设置事务超时时间,单位秒! 默认: -1 永不超时,不限制事务时间!
     * rollbackFor = 指定哪些异常才会回滚,默认是 RuntimeException and Error 异常方可回滚!
     * noRollbackFor = 指定哪些异常不会回滚, 默认没有指定,如果指定,应该在rollbackFor的范围内!
     */
    @Transactional(readOnly = false,timeout = 3,rollbackFor = Exception.class,noRollbackFor = FileNotFoundException.class)
    public void changeInfo() throws FileNotFoundException {
        studentDao.updateAgeById(100,1);
        //主动抛出一个检查异常,测试! 发现不会回滚,因为不在rollbackFor的默认范围内!
        new FileInputStream("xxxx");
        studentDao.updateNameById("test1",1);
    }
}

6.2.6 事务属性：事务隔离级别

1. 事务隔离级别

数据库事务的隔离级别是指在多个事务并发执行时，数据库系统为了保证数据一致性所遵循的规定。常见的隔离级别包括：

• 读未提交（Read Uncommitted）：事务可以读取未被提交的数据，容易产生脏读、不可重复读和幻读等问题。实现简单但不太安全，一般不用。
• 读已提交（Read Committed）：事务只能读取已经提交的数据，可以避免脏读问题，但可能引发不可重复读和幻读。
• 可重复读（Repeatable Read）：在一个事务中，相同的查询将返回相同的结果集，不管其他事务对数据做了什么修改。可以避免脏读和不可重复读，但仍有幻读的问题。
• 串行化（Serializable）：最高的隔离级别，完全禁止了并发，只允许一个事务执行完毕之后才能执行另一个事务。可以避免以上所有问题，但效率较低，不适用于高并发场景。不同的隔离级别适用于不同的场景，需要根据实际业务需求进行选择和调整。

2. 事务隔离级别设置

package com.atguigu.service;

import com.atguigu.dao.StudentDao;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Isolation;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;


@Service
public class StudentService {

    @Autowired
    private StudentDao studentDao;

    /**
     * timeout设置事务超时时间,单位秒! 默认: -1 永不超时,不限制事务时间!
     * rollbackFor = 指定哪些异常才会回滚,默认是 RuntimeException and Error 异常方可回滚!
     * noRollbackFor = 指定哪些异常不会回滚, 默认没有指定,如果指定,应该在rollbackFor的范围内!
     * isolation = 设置事务的隔离级别,mysql默认是repeatable read!
     */
    @Transactional(readOnly = false,
                   timeout = 3,
                   rollbackFor = Exception.class,
                   noRollbackFor = FileNotFoundException.class,
                   isolation = Isolation.REPEATABLE_READ)
    public void changeInfo() throws FileNotFoundException {
        studentDao.updateAgeById(100,1);
        //主动抛出一个检查异常,测试! 发现不会回滚,因为不在rollbackFor的默认范围内!
        new FileInputStream("xxxx");
        studentDao.updateNameById("test1",1);
    }
}

6.2.7 事务属性：事务传播行为

1. 事务传播行为要研究的问题

举例代码：

@Transactional
public void MethodA(){
    // ...
    MethodB();
    // ...
}

//在被调用的子方法中设置传播行为，代表如何处理调用的事务！ 是加入，还是新事务等！
@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
public void MethodB(){
    // ...
}

2. propagation属性

@Transactional 注解通过 propagation 属性设置事务的传播行为。它的默认值是：

Propagation propagation() default Propagation.REQUIRED;

propagation 属性的可选值由 org.springframework.transaction.annotation.Propagation 枚举类提供：

名称	含义
REQUIRED 默认值	如果父方法有事务，就加入，如果没有就新建自己独立！
REQUIRES_NEW	不管父方法是否有事务，我都新建事务，都是独立的！

3. 测试

• 声明两个业务方法

@Service
public class StudentService {

    @Autowired
    private StudentDao studentDao;

    /**
     * timeout设置事务超时时间,单位秒! 默认: -1 永不超时,不限制事务时间!
     * rollbackFor = 指定哪些异常才会回滚,默认是 RuntimeException and Error 异常方可回滚!
     * noRollbackFor = 指定哪些异常不会回滚, 默认没有指定,如果指定,应该在rollbackFor的范围内!
     * isolation = 设置事务的隔离级别,mysql默认是repeatable read!
     */
    @Transactional(readOnly = false,
                   timeout = 3,
                   rollbackFor = Exception.class,
                   noRollbackFor = FileNotFoundException.class,
                   isolation = Isolation.REPEATABLE_READ)
    public void changeInfo() throws FileNotFoundException {
        studentDao.updateAgeById(100,1);
        //主动抛出一个检查异常,测试! 发现不会回滚,因为不在rollbackFor的默认范围内!
        new FileInputStream("xxxx");
        studentDao.updateNameById("test1",1);
    }
    

    /**
     * 声明两个独立修改数据库的事务业务方法
     */
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void changeAge(){
        studentDao.updateAgeById(99,1);
    }

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void changeName(){
        studentDao.updateNameById("test2",1);
        int i = 1/0;
    }

}

• 声明一个整合业务方法

@Service
public class TopService {

    @Autowired
    private StudentService studentService;

    @Transactional
    public void  topService(){
        studentService.changeAge();
        studentService.changeName();
    }
}

• 添加传播行为测试

@SpringJUnitConfig(JavaConfig.class)
public class TxTest {

    @Autowired
    private StudentService studentService;

    @Autowired
    private TopService topService;

    @Test
    public void  testTx() throws FileNotFoundException {
        topService.topService();
    }
}

注意：
在同一个类中，对于@Transactional注解的方法调用，事务传播行为不会生效。这是因为Spring框架中使用代理模式实现了事务机制，在同一个类中的方法调用并不经过代理，而是通过对象的方法调用，因此@Transactional注解的设置不会被代理捕获，也就不会产生任何事务传播行为的效果。

4. 其他传播行为值（了解）

• Propagation.REQUIRED：如果当前存在事务，则加入当前事务，否则创建一个新事务。
• Propagation.REQUIRES_NEW：创建一个新事务，并在新事务中执行。如果当前存在事务，则挂起当前事务，即使新事务抛出异常，也不会影响当前事务。
• Propagation.NESTED：如果当前存在事务，则在该事务中嵌套一个新事务，如果没有事务，则与Propagation.REQUIRED一样。
• Propagation.SUPPORTS：如果当前存在事务，则加入该事务，否则以非事务方式执行。
• Propagation.NOT_SUPPORTED：以非事务方式执行，如果当前存在事务，挂起该事务。
• Propagation.MANDATORY：必须在一个已有的事务中执行，否则抛出异常。
• Propagation.NEVER：必须在没有事务的情况下执行，否则抛出异常。