摘要
本文摘抄了Spring事务相关的一些理论，主要讲述事务的特性、事务的传播行为、事务的隔离规则。
关键词：事务特性,事务传播，事务隔离
一、什么是事务
事务是用来保证数据的完整性和一致性，正如金钱转账，金钱总数不会增加也不会减少。
数据库 事务管理有四个特性（ACID）：
| 特性 | 描述 |
|---|---|
| 原子性（Atomicity） | 事务作为一个整体被执行，要么全部被执行，要么都不执行。 |
| 一致性（Consistency） | 事务应确保数据的状态从一个一致状态转变为另一个一致状态，数据不应该被破坏。 |
| 隔离性（Isolation） | 多个事务并发执行时，一个事务的执行不应影响其他事务的执行。 |
| 持久性（Durability） | 已被提交的事务对数据的修改应该永久性的。 |
二、Spring事务管理器
1. 事务管理接口
Spring中定义了事务管理的总接口PlatformTransactionManager，该接口定义了以下几个接口来管理事务：
- getTransaction() - 获取事务状态（TransactionStatus），该事务由（TransactionDefinition定义）
- commit() - 提交事务
- rollback() - 回滚事务
Spring不直接管理事务，而是提供一个事务管理接口，由其他平台（如JDBC、Hibernate）自己实现事务管理。
几个具体的事务：
| 事务名称 | 管理器类 | 说明 |
|---|---|---|
| JDBC事务 | org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager | 通过调用java.sql.Connection来管理事务 |
| Hibernate | org.springframework.orm.hibernate3.HibernateTransactionManager | 事务管理由org.hibernate.Transaction对象负责 |
| Java持久化API事务（JPA） | org.springframework.orm.jpa.JpaTransactionManager | JpaTransactionManager与由工厂（javax.persistence.EntityManagerFactory）所产生的JPA EntityManager合作来构建事务 |
| Java原生API事务 | org.springframework.transaction.jta.JtaTransactionManager | JtaTransactionManager将事务管理的责任委托给javax.transaction.UserTransaction和javax.transaction.TransactionManager对象（允许在多个数据库之间管理多个事务） |
关于JTA，参考Java中的事务——JDBC事务和JTA事务
（Spring事务管理器）
2. 事务管理与AOP
Spring通过AOP拦截所有需要事务管理的业务处理方法。
三、Spring事务属性
Spring事务有几个属性，TransactionDefinition接口可以体现出来：
public interface TransactionDefinition {
// 事务传播行为定义
int PROPAGATION_REQUIRED = 0;
int PROPAGATION_SUPPORTS = 1;
int PROPAGATION_MANDATORY = 2;
int PROPAGATION_REQUIRES_NEW = 3;
int PROPAGATION_NOT_SUPPORTED = 4;
int PROPAGATION_NEVER = 5;
int PROPAGATION_NESTED = 6;
// 事务隔离级别定义
int ISOLATION_DEFAULT = -1;
int ISOLATION_READ_UNCOMMITTED = Connection.TRANSACTION_READ_UNCOMMITTED;
int ISOLATION_READ_COMMITTED = Connection.TRANSACTION_READ_COMMITTED;
int ISOLATION_REPEATABLE_READ = Connection.TRANSACTION_REPEATABLE_READ;
int ISOLATION_SERIALIZABLE = Connection.TRANSACTION_SERIALIZABLE;
// 默认超时时间
int TIMEOUT_DEFAULT = -1;
// 获取事务传播行为
int getPropagationBehavior();
// 获取事务隔离级别
int getIsolationLevel();
// 获取事务超时时间
int getTimeout();
// 获取事务是否只读
boolean isReadOnly();
// 获取事务名字
String getName();
}接口的定义加上回滚规则，事务可以有以下五个基本配置：事务传播行为、事务隔离级别、事务超时、事务只读、回滚规则
1. 传播行为
所谓传播行为(propagation behavior)指一个事务方法被另一个事务方法调用时，事务应该如何处理。被调用的方法可能在现有事务中运行，或者启动一个新的事务，在自己事务内运行。
| 传播行为 | 含义 | 解释 |
|---|---|---|
| PROPAGATION_REQUIRED | 表示当前方法必须运行在事务中。如果当前事务存在，方法将会在该事务中运行。否则，会启动一个新的事务 | 有且只有一个事务 |
| PROPAGATION_SUPPORTS | 表示当前方法不需要事务上下文，但是如果存在当前事务的话，那么该方法会在这个事务中运行 | 如果方法单独调用则是非事务执行，如果方法被另一个有事务的方法调用，被调用方法则加入事务 |
| PROPAGATION_MANDATORY | 表示该方法必须在事务中运行，如果当前事务不存在，则会抛出一个异常 | 如果单独非事务调用会抛异常，必须被其它事务方法调用，加入到事务中。 |
| PROPAGATION_REQUIRED_NEW | 表示当前方法必须运行在它自己的事务中。一个新的事务将被启动。如果存在当前事务，在该方法执行期间，当前事务会被挂起。如果使用JTATransactionManager的话，则需要访问TransactionManager | 总是开启一个新的事务，原调用事务存在的话会被挂起，直至事务完成。 |
| PROPAGATION_NOT_SUPPORTED | 表示该方法不应该运行在事务中。如果存在当前事务，在该方法运行期间，当前事务将被挂起。如果使用JTATransactionManager的话，则需要访问TransactionManager | 总是非事务地执行该方法，如果调用事务存在的话会被挂起，直至方法执行完成 |
| PROPAGATION_NEVER | 表示当前方法不应该运行在事务上下文中。如果当前正有一个事务在运行，则会抛出异常 | 总是非事务性执行方法，否则抛出异常 |
| PROPAGATION_NESTED | 表示如果当前已经存在一个事务，那么该方法将会在嵌套事务中运行。嵌套的事务可以独立于当前事务进行单独地提交或回滚。如果当前事务不存在，那么其行为与PROPAGATION_REQUIRED一样。注意各厂商对这种传播行为的支持是有所差异的。可以参考资源管理器的文档来确认它们是否支持嵌套事务 | 嵌套事务一个非常重要的概念就是内层事务依赖于外层事务。外层事务失败时，会回滚内层事务所做的动作。而内层事务操作失败并不会引起外层事务的回滚。 |
2. 隔离规则
事务的执行会存在并发的，隔离级别定义了一个事务受其它并发事务影响的程度。
有两个表格：
并发事务引起的问题
| 问题 | 定义 | 出现原因 |
|---|---|---|
| 脏读 | 读到无效的数据 | 当一个事务读取了另一个事务修改但未提交的数据，如果修改回滚，则事务读取了无效的数据。 |
| 不可重复读 | 同一个事务中两次相同查询中，读取到不同的数据 | 一个事务两次查询期间，另一个并发事务对数据进行了更新。 |
| 幻读 | 同一个事务在两次相同的查询中，读取到不同记录数的数据 | 一个事务两次查询期间，另一个并发事务进行了数据新增或删除。 |
隔离级别
| 隔离级别 | 说明 | 并发事务可能引起的问题 |
|---|---|---|
| ISOLATION_DEFAULT | 使用后端数据库默认的隔离级别 | 具体情况具体分析 |
| ISOLATION_READ_UNCOMMITTED | 最低的隔离级别，允许读取尚未提交的数据变更 | 脏读、不可重复读、幻读 |
| ISOLATION_READ_COMMITTED | 允许读取并发事务已经提交的数据 | 不可重复读、幻读 |
| ISOLATION_REPEATABLE_READ | 对同一字段的多次读取结果一致，除非字段被本事务修改 | 幻读 |
| ISOLATION_SERIALIZABLE | 最高的隔离级别，完全服从ACID原则，通常通过锁表实现（最慢） | 无 |
3. 事务超时
给定事务一个超时时间，如果特定时间事务没有执行完毕，事务会自动回滚。
4. 是否只读？
设置了只读事务，那么在此事务执行过程中，其它事务对数据库的修改对于该事务来说是透明的，即看不到其它事务修改后的数据。这通常用于执行多次查询来统计信息时，能够保证数据的整体一致性。
5. 回滚规则
回滚规则定义了哪些异常，事务会进行回滚。默认情况下，事务只有遇到运行时异常才会回滚，而在遇到检查型异常时不会回滚。
四、Spring事务管理形式
1. 编程式事务
使用TransactionTemplate或PlatformTransactionManager
TransactionTemplate tt = new TransactionTemplate();
tt.execute(status -> {
// 执行操作
doSth();
// 返回操作结果
return obj;
});2. 声明式事务
六、总结
- Spring定义了事务管理器的接口，具体实现由特定平台来实现；
- Spring事务有五个属性：事务传播行为、事务隔离级别、事务超时、事务只读、回滚规则；
- 传播行为：required、supports、mandatory、required_new、not_support、never、nested；
- 隔离级别：default、read_uncommited、read_committed、repeatable_read、serializable；