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SpringBoot | 1.4 数据库事务处理

2023-02-26 12:27:01 时间

1. 事务的一些概念

首先我们要对事务常用概念有一个了解。

什么事务:

  • 事务是数据库操作最基本单元,逻辑上一组操作,要么都成功,如果有一个失败所有操作都失败
  • 典型场景:银行转账

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数据库事务四个特性(ACID):

  • 原子性(业务单元的操作要么全部成功,要么全部失败)
  • 一致性(事务完成时,所有数据保持一致)
  • 隔离性(核心,为了压制丢失更新的产生,处理高并发的关键)
  • 持久性(事务结束后,所有数据固化到一个地方,如:磁盘)

事务的操作方法:

  • 声明式事务管理(注解方式)
  • 编程式事务管理(xml配置)

这里仅讨论声明式事务管理

2. 注解声明式事务管理

Spring AOP的约定,会将我们的代码织入到约定的流程中。基于AOP思想的事务处理,也有这样一个约定,[email protected]

@Transactional

  • 事务性的
  • 可以标注在类和方法上,推荐类上;
  • 该注解可以配置一些属性,如:事务隔离级别、传播行为与异常类型等。Spring IoC容器在加载时将配置信息解析,存到事务定义器TransactionDefinition里,记录哪些类或方法需要采用什么策略去启动事务功能。

Spring数据库事务约定:

SpringBoot | 1.4 数据库事务处理

具体流程:当事务启动时,Spring会根据事务定义器内的配置设置事务。首先根据传播行为确定事务策略;然后是隔离级别、超越时间、只读等内容设置。直到调用开发者的业务代码,此时若没有异常,Spring数据库拦截器会替我们提交事务;如果发生异常,需要判断事务定义器内配置,若事务定义器约定了该类型异常不回滚,则提交事务;若没有配置或配置回滚,则进行事务回滚并抛出异常。

@Transactional源码

从源码中知可以配置哪些信息:

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Inherited @Documented public @interface Transactional {     //通过bean name制定事务管理器     @AliasFor("transactionManager")     String value() default "";      //同value属性     @AliasFor("value")     String transactionManager() default "";      String[] label() default {};      //制定传播行为(重点)     Propagation propagation() default Propagation.REQUIRED;      //制定隔离级别(重点)     Isolation isolation() default Isolation.DEFAULT;      //制定超时时间(单位秒)     int timeout() default -1;      String timeoutString() default "";      //是否只读事件     boolean readOnly() default false;      //方法在发生指定异常时回滚,默认所有异常回滚     Class<? extends Throwable>[] rollbackFor() default {};      //方法在发生指定异常名称时回滚,默认所有异常回滚     String[] rollbackForClassName() default {};      //方法在发生指定异常时“不”回滚,默认所有异常回滚     Class<? extends Throwable>[] noRollbackFor() default {};      //方法在发生指定异常名称时“不”回滚,默认所有异常回滚     String[] noRollbackForClassName() default {}; }

3. 隔离级别

从上面分析可知,[email protected]��解的两个十分重要的配置项,因此这里单独拿出来讲。

丢失更新:

  • 第一类丢失更新:一个事务回滚,另一个事务提交引发数据不一致。(如今数据库系统已解决)
  • 第二类丢失更新:事务1无法知道事务2存在,按事务1提交结果。(需要设置隔离级别)

三类读的问题:

  • 脏读:一个事务读取另一个事务没有提交的数据;

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  • 不可重复读:库存对于事务2而言是个可变化值;不可重复读的是数据库单一记录值。

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  • 幻读:幻读的数据不是数据库存储值,是统计值。

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四类隔离级别:

用来解决上述三类读问题,隔离级别由高到低分为:未提交读、读写提交、可重复读、串行化。

未提交读:

  • 允许一个事务读取另一个事务没有提交的数据;
  • 优点:并发能力高;
  • 缺点:可能发生脏读;
  • 是最低的隔离级别,一种危险的隔离级别。

读写提交:

  • 一个事务只能读取另一个事务已经提交的数据;
  • 优点:解决脏读问题;
  • 缺点:可能造成不可重复读问题。

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克服脏读

可重复度:

  • 克服不可重复读问题;
  • 优点:克服不可重复读问题;
  • 缺点:

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克服不可重复读

串行化:

  • 要求所有SQL按顺序执行;
  • 优点:保证数据一致性;
  • 缺点:性能低。

使用合理的隔离级别解决三类读的问题:

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使用隔离级别解决三类读问题

考虑性能,在实际中会以读写提交为主,其能防止脏读,不能避免不可重复读与幻读。为了克服数据不一致性与性能问题,可以使用乐观锁或使用Redis作为数据载体。

对于隔离级别,不同数据库支持不同:Oracle支持读写提交和串行化,默认读写提交;MySQL支持4种,默认可重复读。

修改隔离级别的方法:

  • [email protected]

    @Service @Transactional(isolation = Isolation.REPEATABLE_READ) public class UserService{

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修改隔离级别

  • 通过application.properties配置文件配置;
  #隔离级别数字配置含义:   #-1 数据库默认隔离级别   #1  未提交读   #2  读写提交   #4  可重复读   #8  串行化   #tomcat数据源默认隔离级别   spring.datasource.tomcat.default-transaction-isolation=2   #dbcp2数据库连接池默认隔离级别   #spring.datasource.dbcp2.default-transaction-isolation=2

4. 传播行为

传播行为是方法间调用事务采取的策略问题。如在处理批量文件时,大部分成功,小部分失败,我们只希望那小部分失败的回滚。

Spring在Propagation源码中定义了7种传播行为:

public enum Propagation {     /**      * 需要事务,默认传播行为,如果当前存在事务,就沿用当前事务,      * 否则新建一个事务运行子方法      */     REQUIRED(0),      /**      * 支持事务,如果当前存在事务,就沿用当前事务,      * 否则继续采用无事务方式运行子方法      */     SUPPORTS(1),      /**      * 必须使用事务,如果当前存在事务,就沿用当前事务,      * 如果当前没有事务,则会抛出异常      */     MANDATORY(2),      /**      * 无论当前事务是否存在,都会创建新事务运行方法,      * 这样新事务就可以拥有新的锁和隔离级别等特性,与当前事务相互独立      */     REQUIRES_NEW(3),      /**      * 不支持事务,当前存在事务时,将挂起事务,运行方法      */     NOT_SUPPORTED(4),      /**      * 不支持事务,如果当前存在事务时,则抛出异常,否则继续使用无事务机制运行      */     NEVER(5),      /**      * 在当前方法调用子方法时,如果子方法发生异常      * 只回滚子方法执行过的sql,而不回滚当前方法的事务      */     NESTED(6);      private final int value;      private Propagation(int value) {         this.value = value;     }      public int value() {         return this.value;     } }

其中,REQUIREDREQUIRES_NEWNESTED三种传播行为最常用。

添加传播行为方法:

@Service @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED) public class UserService{

对于NESTED而言,并不是所有数据库支持保存点技术,因此Spring的内部规则是:如果数据库支持保存点技术,就启用保存点技术;反之则新建一个任务去运行子方法,相当于REQUIRES_NEW

NESTEDREQUIRES_NEW的区别是:前者会沿用当前事务的隔离级别和锁等特性,后者拥有自己的隔离级别和锁等特性。

5. @Transactional自调用失效问题

一个类自身方法之间的调用,每次调用不能产生新的事务。

失效原因:
AOP原理是动态代理,而自调用是类自身的调用,不是代理对象去调用,就不会产生AOP,开发者代码无法织入到约定流程中去。

自调用失效问题解决:

  • 用一个service调用另一个service;
  • 从Spring IoC容器中使用applicationContext.getBean方法获取代理对象。

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