深入了解Spring的事务传播机制

2022-11-13 17:11:12 事务 机制 传播

Spring 事务传播机制是指，包含多个事务的方法在相互调用时，事务是如何在这些方法间传播的。

既然是“事务传播”，所以事务的数量应该在两个或两个以上，Spring 事务传播机制的诞生是为了规定多个事务在传播过程中的行为的。比如方法 A 开启了事务，而在执行过程中又调用了开启事务的 B 方法，那么 B 方法的事务是应该加入到 A 事务当中呢？还是两个事务相互执行互不影响，又或者是将 B 事务嵌套到 A 事务中执行呢？所以这个时候就需要一个机制来规定和约束这两个事务的行为，这就是 Spring 事务传播机制所解决的问题。

Spring 事务传播机制有哪些？

Spring 事务传播机制可使用 @Transactional(propagation=Propagation.REQUIRED) 来定义，Spring 事务传播机制的级别包含以下 7 种：

  • Propagation.REQUIRED：默认的事务传播级别，它表示如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则创建一个新的事务。
  • Propagation.SUPPORTS：如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则以非事务的方式继续运行。
  • Propagation.MANDATORY：（mandatory：强制性）如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则抛出异常。
  • Propagation.REQUIRES_NEW：表示创建一个新的事务，如果当前存在事务，则把当前事务挂起。也就是说不管外部方法是否开启事务，Propagation.REQUIRES_NEW 修饰的内部方法会新开启自己的事务，且开启的事务相互独立，互不干扰。
  • Propagation.NOT_SUPPORTED：以非事务方式运行，如果当前存在事务，则把当前事务挂起。
  • Propagation.NEVER：以非事务方式运行，如果当前存在事务，则抛出异常。
  • Propagation.NESTED：如果当前存在事务，则创建一个事务作为当前事务的嵌套事务来运行；如果当前没有事务，则该取值等价于 PROPAGATION_REQUIRED。

以上 7 种传播机制，可根据“是否支持当前事务”的维度分为以下 3 类：

看到这里，有人可能会说：说了这么多，我也看不懂啊，即使看懂了，我也记不住啊？这要咋整？

没关系，接下来我们用一个例子，来说明这 3 类事务传播机制的区别。

以情侣之间是否要买房为例，我们将以上 3 类事务传播机制可以看作是恋爱中的 3 类女生类型：

  • 普通型
  • 强势型
  • 懂事型

这三类女生如下图所示：

支持当前事务的“女生”，这里的事务指的是“房子”，它分为 3 种（普通型女生）：

  • Propagation.REQUIRED（需要有房子）：有房子了咱们一起住，没房子了咱们一起赚钱买房子。
  • Propagation.SUPPORTS（可以有房子）：有房子了就一起住，没房子了咱们就一起租房子。
  • Propagation.MANDATORY（强制有房子）：有房子了就一起住，没房子了就分手。

不支持当前事务的“女生”也分为 3 种（强势型或者叫事业型）：

  • Propagation.REQUIRES_NEW：不要你的房子，必须一起赚钱买房子。
  • Propagation.NOT_SUPPORTED：不要你的房子，必须一起租房子。
  • Propagation.NEVER：必须一起租房子，你有房子就分手。

最后一种是嵌套性事务 Propagation.NESTED，它属于懂事型女友，如果有房子了就以房子为基础做点小生意，卖个花生、水果啥的，如果买卖成了，那就继续发展；如果失败了，至少还有房子；如果没房子也没关系，一起赚钱买房子。

事务传播机制使用与演示

接下来我们演示一下事务传播机制的使用，以下面 3 个最典型的事务传播级别为例：

  • 支持当前事务的 REQUIRED；
  • 不支持当前事务的 REQUIRES_NEW；
  • 嵌套事务 NESTED。

下来我们分别来看。

事务传播机制的示例，需要用到以下两张表：

-- 用户表
CREATE TABLE `user` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(255) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL,
  `passWord` varchar(255) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL,
  `createtime` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=6 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_bin ROW_FORMAT=DYNAMIC;

-- 日志表
CREATE TABLE `log` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `content` text NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_bin;

创建一个 Spring Boot 项目，核心业务代码有 3 个：UserController、UserServcie 以及 LogService。在 UserController 里面调用 UserService 添加用户，并调用 LogService 添加日志。

REQUIRED 使用演示

REQUIRED 支持当前事务。

UserController 实现代码如下，其中 save 方法开启了事务：

@RestController
public class UserController {
    @Resource
    private UserService userService;
    @Resource
    private LogService logService;

    @RequestMapping("/save")
    @Transactional
    public Object save(User user) {
        // 插入用户操作
        userService.save(user);
        // 插入日志
        logService.saveLog("用户插入：" + user.getName());
        return true;
    }
}

UserService 实现代码如下：

@Service
public class UserService {
    @Resource
    private UserMapper userMapper;

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public int save(User user) {
        return userMapper.save(user);
    }
}

LogService 实现代码如下：

@Service
public class LogService {
    @Resource
    private LogMapper logMapper;

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public int saveLog(String content) {
        // 出现异常
        int i = 10 / 0;
        return logMapper.saveLog(content);
    }
}

执行结果：程序报错，两张表中都没有插入任何数据。

执行流程描述：

  • 首先 UserService 中的添加用户方法正常执行完成。
  • LogService 保存日志程序报错，因为使用的是 UserController 中的全局事务，所以整个事务回滚，步骤 1 中的操作也跟着回滚。
  • 所以数据库中没有添加任何数据。

REQUIRED_NEW 使用演示

REQUIRED_NEW 不支持当前事务。

UserController 实现代码：

@RequestMapping("/save")
@Transactional
public Object save(User user) {
    // 插入用户操作
    userService.save(user);
    // 插入日志
    logService.saveLog("用户插入：" + user.getName());
    return true;
}

UserService 实现代码：

@Service
public class UserService {
    @Resource
    private UserMapper userMapper;

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public int save(User user) {
        System.out.println("执行 save 方法.");
        return userMapper.save(user);
    }
}

LogService 实现代码：

@Service
public class LogService {
    @Resource
    private LogMapper logMapper;

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public int saveLog(String content) {
        // 出现异常
        int i = 10 / 0;
        return logMapper.saveLog(content);
    }
}

程序执行结果：

User 表中成功添加了一条用户数据，Log 表执行失败，没有加入任何数据，但它并没有影响到 UserController 中的事务执行。

通过以上结果可以看出：LogService 中使用的是单独的事务，虽然 LogService 中的事务执行失败了，但并没有影响 UserController 和 UserService 中的事务。

NESTED 使用演示

NESTED 是嵌套事务。

UserController 实现代码如下：

@RequestMapping("/save")
@Transactional
public Object save(User user) {
    // 插入用户操作
    userService.save(user);
    return true;
}

UserService 实现代码如下：

@Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
public int save(User user) {
    int result = userMapper.save(user);
    System.out.println("执行 save 方法.");
    // 插入日志
    logService.saveLog("用户插入：" + user.getName());
    return result;
}

LogService 实现代码如下：

@Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
public int saveLog(String content) {
    // 出现异常
    int i = 10 / 0;
    return logMapper.saveLog(content);
}

最终执行结果，用户表和日志表都没有添加任何数据。

执行流程描述：

  • UserController 中调用了 UserService 的添加用户方法，UserService 使用 NESTED 循环嵌套事务，并成功执行了添加用户的方法。
  • UserService 中调用了 LogService 的添加方法，LogService 使用了 NESTED 循环嵌套事务，但在方法执行中出现的异常，因此回滚了当前事务。
  • 因为 UserService 使用的是嵌套事务，所以发生回滚的事务是全局的，也就是说 UserService 中的添加用户方法也被回滚了，最终执行结果是用户表和日志表都没有添加任何数据。

总结

Spring 事务传播机制是包含多个事务的方法在相互调用时，事务是如何在这些方法间传播的。事务的传播级别有 7 个，支持当前事务的：REQUIRED、SUPPORTS、MANDATORY；不支持当前事务的：REQUIRES_NEW、NOT_SUPPORTED、NEVER，以及嵌套事务 NESTED，其中 REQUIRED 是默认的事务传播级别。

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