事务管理与传播机制详解

事务的知识总结一下,参考的文章如下:

https://www.open-open.com/lib/view/open1350865116821.html

http://www.blogjava.net/robbie/archive/2009/04/05/264003.html

https://www.jb51.net/article/57589.htm

初步理解

理解事务之前,先讲一个你日常生活中最常干的事:取钱。

比如你去ATM机取1000块钱,大体有两个步骤:首先输入密码金额,银行卡扣掉1000元钱;然后ATM出1000元钱。这两个步骤必须是要么都执行要么都不执行。如果银行卡扣除了1000块但是ATM出钱失败的话,你将会损失1000元;如果银行卡扣钱失败但是ATM却出了1000块,那么银行将损失1000元。所以,如果一个步骤成功另一个步骤失败对双方都不是好事,如果不管哪一个步骤失败了以后,整个取钱过程都能回滚,也就是完全取消所有操作的话,这对双方都是极好的。

事务就是用来解决类似问题的。事务是一系列的动作,它们综合在一起才是一个完整的工作单元,这些动作必须全部完成,如果有一个失败的话,那么事务就会回滚到最开始的状态,仿佛什么都没发生过一样。

在企业级应用程序开发中,事务管理必不可少的技术,用来确保数据的完整性和一致性。

事务有四个特性:ACID

原子性(Atomicity):事务是一个原子操作,由一系列动作组成。事务的原子性确保动作要么全部完成,要么完全不起作用。

一致性(Consistency):一旦事务完成(不管成功还是失败),系统必须确保它所建模的业务处于一致的状态,而不会是部分完成部分失败。在现实中的数据不应该被破坏。

隔离性(Isolation):可能有许多事务会同时处理相同的数据,因此每个事务都应该与其他事务隔离开来,防止数据损坏。

持久性(Durability):一旦事务完成,无论发生什么系统错误,它的结果都不应该受到影响,这样就能从任何系统崩溃中恢复过来。通常情况下,事务的结果被写到持久化存储器中。

2 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事务管理涉及的接口的联系如下:


2.1 事务管理器

Spring并不直接管理事务,而是提供了多种事务管理器,他们将事务管理的职责委托给hibernate或者JTA等持久化机制所提供的相关平台框架的事务来实现。

Spring事务管理器的接口是org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager,通过这个接口,Spring为各个平台如JDBC、Hibernate等都提供了对应的事务管理器,但是具体的实现就是各个平台自己的事情了。此接口的内容如下:

Public interfacePlatformTransactionManager()...{

// 由TransactionDefinition得到TransactionStatus对象

TransactionStatusgetTransaction(TransactionDefinition definition)throwsTransactionException;

// 提交

Voidcommit(TransactionStatus status)throwsTransactionException;

// 回滚

Voidrollback(TransactionStatus status)throwsTransactionException;

    }

从这里可知具体的具体的事务管理机制对Spring来说是透明的,它并不关心那些,那些是对应各个平台需要关心的,所以Spring事务管理的一个优点就是为不同的事务API提供一致的编程模型,如JTA、JDBC、Hibernate、JPA。下面分别介绍各个平台框架实现事务管理的机制。

2.2 基本事务属性的定义

上面讲到的事务管理器接口PlatformTransactionManager通过getTransaction(TransactionDefinition definition)方法来得到事务,这个方法里面的参数是TransactionDefinition类,这个类就定义了一些基本的事务属性。

那么什么是事务属性呢?事务属性可以理解成事务的一些基本配置,描述了事务策略如何应用到方法上。事务属性包含了5个方面,如图所示:


2.2.1 传播行为

事务的第一个方面是传播行为(propagation behavior)。当事务方法被另一个事务方法调用时,必须指定事务应该如何传播。例如:方法可能继续在现有事务中运行,也可能开启一个新事务,并在自己的事务中运行。Spring定义了七种传播行为:


注:以下具体讲解传播行为的内容参考自Spring事务机制详解 



1:PROPAGATION_REQUIRED :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

描述:单独调用方法B时,只是对B方法内进行事务控制,例如:

当通过调用方法A(配置事务控制)时,A中配置有PROPAGATION_REQUIRED类别,方法A中调用方法B,B中同样配置PROPAGATION_REQUIRED事务,根据PROPAGATION_REQUIRED的属性,方法B对数据库的操作会加入到方法A中,方法B捕获异常,A会进行回滚。



2.PROPAGATION_SUPPORTS:如果存在一个事务,支持当前事务。如果没有事务,则非事务的执行。

描述:单纯的调用methodB时,methodB方法是非事务的执行的,当通过方法A调用时,如果方法A配置事务控制,methodB则加入了methodA的事务中,事务地执行,方法B捕获异常,A会进行回滚。



3.PROPAGATION_REQUIRES_NEW 总是开启一个新的事务。如果一个事务已经存在,则将这个存在的事务挂起

描述:单独调用B时,会自动创建一个事务进行操作,通过方法A调用B是,A配置PROPAGATION_REQUIRED事务。方法B配置PROPAGATION_REQUIRES_NEW 事务,当执行B时,会把方法A的事务先挂起,当B进行完后,再提交A的事务。



4.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED 总是非事务地执行,并挂起任何存在的事务。

//事务属性 PROPAGATION_REQUIRED

methodA(){

    methodB();

}

//事务属性PROPAGATION_NOT_SUPPORTED

methodB(){

}


描述:单独调用B时,非事务进行操作,通过方法A调用B是,A配置PROPAGATION_REQUIRED事务。方法B配置PROPAGATION_NOT_SUPPORTED 事务,当执行B时,会把方法A的事务先挂起,当B进行完后,再提交A的事务。


5.PROPAGATION_NEVER 总是非事务地执行,如果存在一个活动事务,则抛出异常。

6.PROPAGATION_NESTED  如果一个活动的事务存在,则运行在一个嵌套的事务中. 如果没有活动事务, 则按TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED 属性执行。

描述:如果单独调用methodB方法,则按REQUIRED属性执行,如果调用A,相当于下面的效果:


当methodB方法调用之前,调用setSavepoint方法,保存当前的状态到savepoint。如果methodB方法调用失败,则恢复到之前保存的状态。但是需要注意的是,这时的事务并没有进行提交,如果后续的代码(doSomeThingB()方法)调用失败,则回滚包括methodB方法的所有操作。

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。

PROPAGATION_NESTED 与PROPAGATION_REQUIRES_NEW的区别:它们非常类似,都像一个嵌套事务,如果不存在一个活动的事务,都会开启一个新的事务。使用 PROPAGATION_REQUIRES_NEW时,内层事务与外层事务就像两个独立的事务一样,一旦内层事务进行了提交后,外层事务不能对其进行回滚。两个事务互不影响。两个事务不是一个真正的嵌套事务。同时它需要JTA事务管理器的支持。

使用PROPAGATION_NESTED时,外层事务的回滚可以引起内层事务的回滚。而内层事务的异常并不会导致外层事务的回滚,它是一个真正的嵌套事务。DataSourceTransactionManager使用savepoint支持PROPAGATION_NESTED时,需要JDBC 3.0以上驱动及1.4以上的JDK版本支持。其它的JTA TrasactionManager实现可能有不同的支持方式。

PROPAGATION_REQUIRES_NEW 启动一个新的, 不依赖于环境的 “内部” 事务. 这个事务将被完全 commited 或 rolled back 而不依赖于外部事务, 它拥有自己的隔离范围, 自己的锁, 等等. 当内部事务开始执行时, 外部事务将被挂起, 内务事务结束时, 外部事务将继续执行。

另一方面, PROPAGATION_NESTED 开始一个 “嵌套的” 事务, 它是已经存在事务的一个真正的子事务. 潜套事务开始执行时, 它将取得一个 savepoint. 如果这个嵌套事务失败, 我们将回滚到此 savepoint. 潜套事务是外部事务的一部分, 只有外部事务结束后它才会被提交。

由此可见, PROPAGATION_REQUIRES_NEW 和 PROPAGATION_NESTED 的最大区别在于, PROPAGATION_REQUIRES_NEW 完全是一个新的事务, 而 PROPAGATION_NESTED 则是外部事务的子事务, 如果外部事务 commit, 嵌套事务也会被 commit, 这个规则同样适用于 roll back.

PROPAGATION_REQUIRED应该是我们首先的事务传播行为。它能够满足我们大多数的事务需求。

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