事务

事务是一个由有限操作集合组成的逻辑单元。事务操作包含两个目的，数据一致以及操作隔离。数据一致是指事务提交时保证事务内的所有操作都成功完成，并且更改永久生效；事务回滚时，保证能够恢复到事务执行之前的状态。操作隔离则是指多个同时执行的事务之间应该相互独立，互不影响

数据库事务 `A C I D` 属性

原子性：事务作为一个整体被执行，包含在其中的对数据库的操作要么全部被执行，要么都不执行
一致性：事务应确保数据库的状态从一个一致状态转变为另一个一致状态。一致状态的含义是数据库中的数据应满足完整性约束
隔离性：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：已被提交的事务对数据库的修改应该永久保存在数据库中

数据库事务隔离级别

根据 SQL92 标准，MySQL的 InnoDB 引擎提供四种隔离级别

读未提交（Read Uncommited）
读已提交（Read Commited）： oracle 默认的隔离级别
可重复读（Repeatable Read）：mysql 默认的隔离级别，其可避免脏读和不可重复读，但不能避免幻读
串行化（Serializable）

不同的隔离级别带来不同的问题

事务隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
读未提交	会	会	会
读已提交	不会	会	会
可重复读	不会	不会	会
可串行化	不会	不会	不会

`Spring` 中事务传播特性

propagation_requierd: 如果当前没有事务，就新建一个事务。如果存在事务，就加入到这个事务中。这是 spring 默认的
propagation_supports: 支持当前事务。如果当前没有事务，就以非事务方法执行
propagation_mandatory: 使用当前事务，如果没有当前事务，就抛出异常
propagation_requierd_new: 新建事务，如果当前存在事务，把当前事务挂起
propagation_not_supported: 以非事务方式执行操作，如果当前存在事务，就把当前事务挂起
propagation_never: 以非事务方式执行操作，如果当前事务存在则抛出异常
propagation_nested: 如果当前存在事务，则在嵌套事务内执行。如果当前没有事务，则执行与
propagation_required 类似的操作

`Spring` 中事务的隔离级别

隔离级别：若干个并发的事务之间的隔离程度，与我们开发时候主要相关的场景包括：脏读取、重复读、幻读

枚举 Isolation 中定义了 5 个表示隔离级别的值

Isolation.DEFAULT：使用各个数据库默认的隔离级别，是 Spring 默认的隔离级别
Isolation.READ_UNCOMMITTED：读取未提交数据（会出现脏读，不可重复读）
Isolation.READ_COMMITTED：读取已提交数据（会出现不可重复读和幻读）
Isolation.REPEATABLE_READ：可重复读（会出现幻读）
Isolation.SERIALIZABLE：串行化

`spring aop` 原理

动态代理是 spring 实现 aop 的默认方式，分为两种：

JDK 动态代理和 CGLIB 动态代理。JDK 动态代理面向接口，通过反射生成目标代理接口的匿名实现类
CGLIB 动态代理则通过继承，使用字节码增强技术（或者 objenesis 类库）为目标代理类生成代理子类

spring 默认对接口实现使用 JDK 动态代理，对具体类使用 CGLIB，同时也支持配置全局使用 CGLIB 来生成代理对象

`spring aop` 方法增强

前置增强（org.springframework.aop.BeforeAdvice）：在目标方法执行之前进行增强
后置增强（org.springframework.aop.AfterReturningAdvice）：在目标方法执行之后进行增强
环绕增强（org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor）：在目标方法执行前后都执行增强
异常抛出增强（org.springframework.aop.ThrowsAdvice）：在目标方法抛出异常后执行增强
引介增强（org.springframework.aop.IntroductionInterceptor）：为目标类添加新的方法和属性

声明式事务的实现就是通过 环绕增强 的方式，在 目标方法执行之前开启事务，在目标方法执行之后提交或者回滚事务，事务拦截器的继承关系图可以体现这一点

`spring` 事务相关源码

统一一致的事务抽象是 spring 框架的一大优势，无论是全局事务还是本地事务，JTA、JDBC、Hibernate 还是 JPA，spring 都使用统一的编程模型，使得应用程序可以很容易地在全局事务与本地事务，或者不同的事务框架之间进行切换。下图是 spring 事务抽象的核心类图：

接口 PlatformTransactionManager 定义了事务操作的行为，其依赖 TransactionDefinition和 TransactionStatus 接口，其实大部分的事务属性和行为我们以 MySQL 数据库为例已经有过了解，这里再对应介绍下

PlatformTransactionManager 接口：事务管理器
getTransaction 方法：事务获取操作，根据事务属性定义，获取当前事务或者创建新事物
commit 方法：事务提交操作，注意这里所说的提交并非直接提交事务，而是根据当前事务状态执行提交或者回滚操作
rollback 方法：事务回滚操作，同样，也并非一定直接回滚事务，也有可能只是标记事务为只读，等待其他调用方执行回滚
TransactionDefinition 接口：事务属性定义
getPropagationBehavior 方法：返回事务的传播属性，默认是 propagation_requierd
getIsolationLevel 方法：返回事务隔离级别，事务隔离级别只有在创建新事务时才有效，也就是说只对应传播属性 propagation_requierd 和propagation_requierd_new
getTimeout 方法：返回事务超时时间，以秒为单位，同样只有在创建新事务时才有效
isReadOnly 方法：是否优化为只读事务，支持这项属性的事务管理器会将事务标记为只读，只读事务不允许有写操作，不支持只读属性的事务管理器需要忽略这项设置，这一点跟其他事务属性定义不同，针对其他不支持的属性设置，事务管理器应该抛出异常
getName 方法：返回事务名称，声明式事务中默认值为“类的完全限定名.方法名”
TransactionStatus：当前事务状态
isNewTransaction 方法：当前方法是否创建了新事务（区别于使用现有事务以及没有事务）
hasSavepoint 方法：在嵌套事务场景中，判断当前事务是否包含保存点
setRollbackOnly 和 isRollbackOnly 方法：只读属性设置（主要用于标记事务，等待回滚）和查询
flush 方法：刷新底层会话中的修改到数据库，一般用于刷新如 Hibernate/JPA的会话，是否生效由具体事务资源实现决定
isCompleted 方法：判断当前事务是否已完成（已提交或者已回滚）

部分 spring 包含的对 PlatformTransactionManager 的实现类如下图所示：

AbstractPlatformTransactionManager 抽象类实现了 spring 事务的标准流程，其子类 DataSourceTransactionManager 是我们使用较多的 JDBC 单数据源事务管理器，而 JtaTransactionManager 是 JTA（Java Transaction API） 规范的实现类，另外两个则分别是 JavaEE 容器 WebLogic 和 WebSphere 的 JTA 事务管理器的具体实现

`spring` 事务切面

之前提到，spring 采用 aop 来实现声明式事务，那么事务的 aop 切面是如何织入的呢？这一点涉及到 aop 动态代理对象的生成过程

代理对象生成的核心类是 AbstractAutoProxyCreator，实现了 beanPostProcessor接口，会在 bean 初始化完成之后，通过 postProcessAfterInitialization 方法生成代理对象**，关于 beanPostProcessor 在 bean 生命周期中的作用，可参考一些常用的spring 的扩展接口

看一下 AbstractAutoProxyCreator 类的核心代码，主要关注三个方法：postProcessAfterInitialization、wrapIfNecessary 和 createProxy，为了突出核心流程，以注释代替了部分代码的具体实现，后续的源码分析也采用相同的处理

@Override
public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {if (bean != null) {Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);if (!this.earlyProxyReferences.contains(cacheKey)) {// 创建代理对象return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);}}return bean;
}protected Object wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey) {// 参数检查，跳过已经执行过代理对象生成，或者已知的不需要生成代理对象的Bean...// Create proxy if we have advice.// 查询当前Bean所有的AOP增强配置，最终是通过AOPUtils工具类实现Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(bean.getClass(), beanName, null);if (specificInterceptors != DO_NOT_PROXY) {this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.TRUE);// 执行AOP织入，创建代理对象Object proxy = createProxy(bean.getClass(), beanName, specificInterceptors, new SingletonTargetSource(bean));this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());return proxy;}this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);return bean;
}protected Object createProxy(Class<?> beanClass, String beanName, Object[] specificInterceptors, TargetSource targetSource) {if (this.beanFactory instanceof ConfigurableListableBeanFactory) {AutoProxyUtils.exposeTargetClass((ConfigurableListableBeanFactory) this.beanFactory, beanName, beanClass);}// 实例化代理工厂类ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();proxyFactory.copyFrom(this);// 当全局使用动态代理时，设置是否需要对目标Bean强制使用CGLIB动态代理...// 构建AOP增强顾问，包含框架公共增强和应用程序自定义增强// 设置proxyFactory属性，如增强、目标类、是否允许变更等...// 创建代理对象return proxyFactory.getProxy(getProxyClassLoader());
}

最后是通过调用 ProxyFactory.getProxy(java.lang.ClassLoader) 方法来创建代理对象的

// ProxyFactory.class
public Object getProxy(ClassLoader classLoader) {return createAopProxy().getProxy(classLoader);
}// ProxyFactory 父类 ProxyCreatorSupport.class
protected final synchronized AopProxy createAopProxy() {if (!this.active) {activate();}return getAopProxyFactory().createAopProxy(this);
}public ProxyCreatorSupport() {this.aopProxyFactory = new DefaultAopProxyFactory();
}

ProxyFactory 的父类构造器实例化了 DefaultAopProxyFactory 类，从其源代码我们可以看到 spring 动态代理方式选择策略的实现：如果目标类 optimize，proxyTargetClass 属性设置为 true 或者未指定需要代理的接口，则使用 CGLIB 生成代理对象，否则使用 JDK 动态代理

public class DefaultAopProxyFactory implements AopProxyFactory, Serializable {@Overridepublic AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {// 如果optimize，proxyTargetClass属性设置为true或者未指定代理接口，则使用CGLIB生成代理对象if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {Class<?> targetClass = config.getTargetClass();// 参数检查，targetClass为空抛出异常...// 目标类本身是接口或者代理对象，仍然使用JDK动态代理if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {return new JdkDynamicAopProxy(config);}// Objenesis是一个可以不通过构造器创建子类的java工具类库// 作为Spring 4.0后CGLIB的默认实现return new ObjenesisCglibAopProxy(config);}else {// 否则使用JDK动态代理return new JdkDynamicAopProxy(config);}}...
}

`spring`事务拦截

我们已经了解了 aop 切面织入生成代理对象的过程，当 bean 方法通过代理对象调用时，会触发对应的 aop 增强拦截器，前面提到声明式事务是一种环绕增强，对应接口为 MethodInterceptor，事务增强对该接口的实现为 TransactionInterceptor，类图如下：

事务拦截器 TransactionInterceptor 在 invoke 方法中，通过调用父类TransactionAspectSupport 的 invokeWithinTransaction 方法进行事务处理，该方法支持声明式事务和编程式事务

// TransactionInterceptor.class
@Override
public Object invoke(final MethodInvocation invocation) throws Throwable {// 获取targetClass...// Adapt to TransactionAspectSupport's invokeWithinTransaction...return invokeWithinTransaction(invocation.getMethod(), targetClass, new InvocationCallback() {@Overridepublic Object proceedWithInvocation() throws Throwable {// 实际执行目标方法return invocation.proceed();}});
}// TransactionInterceptor 父类 TransactionAspectSupport.class
protected Object invokeWithinTransaction(Method method, Class<?> targetClass, final InvocationCallback invocation)throws Throwable {// 查询目标方法事务属性、确定事务管理器、构造连接点标识（用于确认事务名称）final TransactionAttribute txAttr = getTransactionAttributeSource().getTransactionAttribute(method, targetClass);final PlatformTransactionManager tm = determineTransactionManager(txAttr);final String joinpointIdentification = methodIdentification(method, targetClass, txAttr);if (txAttr == null || !(tm instanceof CallbackPreferringPlatformTransactionManager)) {// 事务获取TransactionInfo txInfo = createTransactionIfNecessary(tm, txAttr, joinpointIdentification);Object retVal = null;try {// 通过回调执行目标方法retVal = invocation.proceedWithInvocation();}catch (Throwable ex) {// 目标方法执行抛出异常，根据异常类型执行事务提交或者回滚操作completeTransactionAfterThrowing(txInfo, ex);throw ex;}finally {// 清理当前线程事务信息cleanupTransactionInfo(txInfo);}// 目标方法执行成功，提交事务commitTransactionAfterReturning(txInfo);return retVal;} else {// 带回调的事务执行处理，一般用于编程式事务...}
}

在讲 spring 事务抽象时，有提到事务抽象的核心接口为PlatformTransactionManager，它负责管理事务行为，包括事务的获取、提交和回滚。在 invokeWithinTransaction 方法中，我们可以看到createTransactionIfNecessary、commitTransactionAfterReturning 和completeTransactionAfterThrowing 都是针对该接口编程，并不依赖于特定事务管理器，这里是对 spring 事务抽象的实现

//TransactionAspectSupport.class
protected TransactionInfo createTransactionIfNecessary(PlatformTransactionManager tm, TransactionAttribute txAttr, final String joinpointIdentification) {...TransactionStatus status = null;if (txAttr != null) {if (tm != null) {// 获取事务status = tm.getTransaction(txAttr);...
}protected void commitTransactionAfterReturning(TransactionInfo txInfo) {if (txInfo != null && txInfo.hasTransaction()) {...// 提交事务txInfo.getTransactionManager().commit(txInfo.getTransactionStatus());}
}protected void completeTransactionAfterThrowing(TransactionInfo txInfo, Throwable ex) {if (txInfo != null && txInfo.hasTransaction()) {...if (txInfo.transactionAttribute.rollbackOn(ex)) {try {// 异常类型为回滚异常，执行事务回滚txInfo.getTransactionManager().rollback(txInfo.getTransactionStatus());}...} else {try {// 异常类型为非回滚异常，仍然执行事务提交txInfo.getTransactionManager().commit(txInfo.getTransactionStatus());}...
}protected final class TransactionInfo {private final PlatformTransactionManager transactionManager;...

另外，在获取事务时，AbstractPlatformTransactionManager#doBegin 方法负责开启新事务，在 DataSourceTransactionManager 有如下代码：

@Override
protected void doBegin(Object transaction, TransactionDefinition definition) {// 获取数据库连接con...if (con.getAutoCommit()) {txObject.setMustRestoreAutoCommit(true);if (logger.isDebugEnabled()) {logger.debug("Switching JDBC Connection [" + con + "] to manual commit");}con.setAutoCommit(false);}...
}

这里才真正开启了数据库事务

`spring` 事务同步

提到事务传播机制时，我们经常提到一个条件“如果当前已有事务”，那么 spring 是如何知道当前是否已经开启了事务呢？在 AbstractPlatformTransactionManager 中是这样做的：

// AbstractPlatformTransactionManager.class
@Override
public final TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException {Object transaction = doGetTransaction();// 参数为 null时构造默认值...if (isExistingTransaction(transaction)) {// Existing transaction found -> check propagation behavior to find out how to behave.return handleExistingTransaction(definition, transaction, debugEnabled);}...// 获取当前事务对象
protected abstract Object doGetTransaction() throws TransactionException;// 判断当前事务对象是否包含活跃事务
protected boolean isExistingTransaction(Object transaction) throws TransactionException {return false;
}

注意 getTransaction 方法是 final 的，无法被子类覆盖，保证了获取事务流程的一致和稳定。抽象方法 doGetTransaction 获取当前事务对象，方法 isExistingTransaction 判断当前事务对象是否存在活跃事务，具体逻辑由特定事务管理器实现，看下我们使用最多的 DataSourceTransactionManager 对应的实现：

// DataSourceTransactionManager.class
@Override
protected Object doGetTransaction() {DataSourceTransactionObject txObject = new DataSourceTransactionObject();txObject.setSavepointAllowed(isNestedTransactionAllowed());ConnectionHolder conHolder =(ConnectionHolder) TransactionSynchronizationManager.getResource(this.dataSource);txObject.setConnectionHolder(conHolder, false);return txObject;
}@Override
protected boolean isExistingTransaction(Object transaction) {DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) transaction;return (txObject.hasConnectionHolder() && txObject.getConnectionHolder().isTransactionActive());
}

可以看到，获取当前事务对象时，使用了TransactionSynchronizationManager#getResource方法，类图如下：

TransactionSynchronizationManager 通过 ThreadLocal 对象在当前线程记录了 resources 和 synchronizations 属性。resources 是一个 HashMap，用于记录当前参与事务的事务资源，方便进行事务同步，在 DataSourceTransactionManager 的例子中就是以 dataSource 作为 key，保存了数据库连接，这样在同一个线程中，不同的方法调用就可以通过 dataSource 获取相同的数据库连接，从而保证所有操作在一个事务中进行。synchronizations 属性是一个 TransactionSynchronization对象的集合，AbstractPlatformTransactionManager 类中定义了事务操作各个阶段的调用流程，以事务提交为例：

// AbstractPlatformTransactionManager.class
private void processCommit(DefaultTransactionStatus status) throws TransactionException {try {boolean beforeCompletionInvoked = false;try {prepareForCommit(status);triggerBeforeCommit(status);triggerBeforeCompletion(status);....else if (status.isNewTransaction()) {// 记录日志...doCommit(status);}...// 事务调用异常处理...try {triggerAfterCommit(status);}finally {triggerAfterCompletion(status, TransactionSynchronization.STATUS_COMMITTED);}}
}

我们可以看到，有很多 trigger 前缀的方法，这些方法用于在事务操作的各个阶段触发回调，从而可以精确控制在事务执行的不同阶段所要执行的操作，这些回调实际上都通过 TransactionSynchronizationUtils 来实现，它会遍历TransactionSynchronizationManager#synchronizations集合中的TransactionSynchronization 对象，然后分别触发集合中各个元素对应方法的调用。例如：

TransactionSynchronizationManager.registerSynchronization(new TransactionSynchronizationAdapter() {@Overridepublic void afterCommit() {// do something after commit}
});

这段代码就在当前线程的事务 synchronizations 属性中，添加了一个自定义同步类，如果当前存在事务，那么在事务管理器执行事务提交之后，就会触发 afterCommit 方法，可以通过这种方式在事务执行的不同阶段自定义一些操作

Spring事务机制相关推荐

Spring 事务机制详解
Spring事务机制主要包括声明式事务和编程式事务,此处侧重讲解声明式事务,编程式事务在实际开发中得不到广泛使用,仅供学习参考. Spring声明式事务让我们从复杂的事务处理中得到解脱.使得我们再也无 ...
布式事务实践解决数据一致性 Spring事务机制
Spring事务机制介绍Spring的事务机制.事物抽象.内部事务和外部事物,以及常用的几种事务管理的实现,包括DataSource.JPA.JMS.JTA都通过实例进行说明.还有XA以及两阶段提交 ...
spring 事务机制总结
目录什么是事务? 事务的特性(ACID)了解么? 详谈 Spring 对事务的支持 Spring 管理事务的方式有几种? Spring 事务管理接口介绍 PlatformTransactionMan ...
Spring事务专题（四）Spring中事务的使用、抽象机制及模拟Spring事务实现
前言本专题大纲如下: 事务专题大纲「对于专题大纲我又做了调整哈,主要是希望专题的内容能够更丰富,更加详细」,本来是想在源码分析的文章中附带讲一讲事务使用中的问题,这两天想了想还是单独写一篇并作为事 ...
Spring中事务的使用、抽象机制及模拟Spring事务实现
本文大纲如下: Spring事务应用大纲编程式事务 Spring提供了两种编程式事务管理的方法使用 TransactionTemplate 或者 TransactionalOperator. 直接 ...
事务例子_Spring事务专题（四）Spring中事务的使用、抽象机制及模拟Spring事务实现...
Spring中事务的使用示例.属性及使用中可能出现的问题前言本专题大纲如下: 「对于专题大纲我又做了调整哈,主要是希望专题的内容能够更丰富,更加详细」,本来是想在源码分析的文章中附带讲一讲事务使用 ...
Spring的事务机制
JAVA EE传统事务机制通常有两种事务策略:全局事务和局部事务.全局事务可以跨多个事务性资源(即数据源,典型的是数据库和消息队列),通常都需要J2EE应用服务器的管理,其底层需要服务器的JTA支持 ...
Spring事务管理与 SpringAOP
1,Spring事务的核心接口 Spring事务管理的实现有许多细节,如果对整个接口框架有个大体了解会非常有利于我们理解事务,下面通过讲解Spring的事务接口来了解Spring实现事务的具体策略. ...
Spring事务管理（详解+实例）
写这篇博客之前我首先读了<Spring in action>,之后在网上看了一些关于Spring事务管理的文章,感觉都没有讲全,这里就将书上的和网上关于事务的知识总结一下,参考的文章如下: ...

Spring事务机制

目录

事务

数据库事务 `A C I D` 属性

数据库事务隔离级别

`Spring` 中事务传播特性

`Spring` 中事务的隔离级别

`spring aop` 原理

`spring aop` 方法增强

`spring` 事务相关源码

`spring` 事务切面

`spring`事务拦截

`spring` 事务同步

Spring事务机制相关推荐

最新文章

热门文章

Spring事务机制

目录

事务

数据库事务 A C I D 属性

数据库事务隔离级别

Spring 中事务传播特性

Spring 中事务的隔离级别

spring aop 原理

spring aop 方法增强

spring 事务相关源码

spring 事务切面

spring事务拦截

spring 事务同步

Spring事务机制相关推荐

最新文章

热门文章

数据库事务 `A C I D` 属性

`Spring` 中事务传播特性

`Spring` 中事务的隔离级别

`spring aop` 原理

`spring aop` 方法增强

`spring` 事务相关源码

`spring` 事务切面

`spring`事务拦截

`spring` 事务同步