Spring 核心技术解析【纯干货版】- VIII：Spring 数据访问模块 Spring-Tx 模块精讲

🕗 发布于 2025-01-21 17:42 spring 数据库 java

在企业级开发中，事务管理是保障数据一致性和完整性的重要手段。Spring 作为 Java 生态中广泛使用的框架，其事务管理模块（Spring-Tx）不仅提供了强大的功能，还极大地简化了开发者在不同技术栈中的事务处理工作。无论是编程式事务，还是声明式事务，Spring 都以其灵活性和易用性满足了各种场景需求。

本篇文章将从理论到实践，深入解析 Spring-Tx 模块的核心技术与使用方式，并通过代码示例帮助您更高效地掌握事务管理。希望通过本篇内容，您能对 Spring 的事务管理有一个全面且深入的理解。

文章目录

1、Spring-Tx 模块介绍

1.1、Spring-Tx 模块概述

Spring Tx 模块，是 Spring 中处理事务管理的模块，其中 TX 全称为 Spring Transaction Management。

Spring Tx 模块的设计目标是为了让应用程序中的事务管理变得更加简单、统一和灵活。不论是在传统的 JDBC 环境下，还是在使用 ORM（如 Hibernate）的环境中，它都能提供一致的编程模型来处理事务。

1.2、Spring-Tx 模块依赖

Spring-Tx 模块的依赖有两个，分别是 Spring-Beans 模块和 Spring-Core 模块。

其中 Spring Beans 模块是对 Spring Bean 进行定义，实现 IOC 基础功能的模块。而 Spring-Core 是 Spring 中的基础模块，它提供了框架运行所必需的核心功能。

需要注意的是，Spring-Tx 对事务的实现主要基于 Spring AOP 的原理，但是其本身并不依赖于 Spring 相关 AOP 模块的实现，而是通过自身达成这一效果的。

1.3、Spring-Tx 模块作用

Spring-Tx 模块为开发者提供了一套高效、灵活的事务处理机制，适用于各种持久化技术和事务场景。

2、事务介绍

概括来讲，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。

事务是一个比较广泛的概念，事务管理资源除了我们熟知的数据库外，还可以包含消息队列、文件系统等。当然，一般来说，我们说的事务单指"数据库事务"。

3、Spring 事务

Spring 事务有编程式事务和声明式事务两种实现方式：

编程式事务是通过编写代码来管理事务的提交、回滚、以及事务的边界。这意味着开发者需要在代码中显式地调用事务的开始、提交和回滚。
声明式事务是通过配置来管理事务，您可以使用注解或XML配置来定义事务的边界和属性，而无需显式编写事务管理的代码。

3.1、Spring 编程式事务

编程式事务就是通过硬编码的方式使用 Spring 中提供的事务相关的类来控制事务。主要有 2 种用法：

方式1：通过 PlatformTransactionManager 控制事务
方式2：通过 TransactionTemplate 控制事务

3.1.1、通过 PlatformTransactionManager 控制事务

这种是最原始的方式，代码量比较大，后面其他方式都是对这种方式的封装。这种方式需要手动管理事务的定义、开启、提交和回滚。它的优点是灵活性高，但代码相对繁琐。

示例代码：

import org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager;
import org.springframework.transaction.TransactionDefinition;
import org.springframework.transaction.TransactionStatus;
import org.springframework.transaction.support.DefaultTransactionDefinition;

public class TransactionService1 {

    private final PlatformTransactionManager transactionManager;

    public TransactionService1(PlatformTransactionManager transactionManager) {
        this.transactionManager = transactionManager;
    }

    public void executeTransaction() {
        // 创建事务定义
        TransactionDefinition def = new DefaultTransactionDefinition();

        // 开启事务
        TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(def);

        try {
            // 业务逻辑
            performBusinessLogic();

            // 提交事务
            transactionManager.commit(status);
        } catch (Exception e) {
            // 出现异常，回滚事务
            transactionManager.rollback(status);
            throw e;
        }
    }

    private void performBusinessLogic() {
        // 模拟业务逻辑
        System.out.println("Executing business logic...");
        // 模拟异常
        if (true) {
            throw new RuntimeException("Error occurred");
        }
    }
}

优缺点：

优点：灵活性高，适合对事务有特殊控制需求的场景。
缺点：代码量多，增加复杂性，容易遗漏回滚或提交操作。

3.1.2、通过 TransactionTemplate 控制事务

TransactionTemplate 是 Spring 提供的事务管理工具类，它封装了事务的开启、提交和回滚逻辑，简化了代码。开发者只需关注业务逻辑的实现。

示例代码：

import org.springframework.transaction.support.TransactionCallback;
import org.springframework.transaction.support.TransactionTemplate;

public class TransactionService2 {

    private final TransactionTemplate transactionTemplate;

    public TransactionService2(TransactionTemplate transactionTemplate) {
        this.transactionTemplate = transactionTemplate;
    }

    public void executeTransaction() {
        // 使用 TransactionTemplate 执行事务
        transactionTemplate.execute((TransactionCallback<Void>) status -> {
            // 业务逻辑
            performBusinessLogic();
            return null; // 返回结果，如果有返回值需要修改 Void 类型
        });
    }

    private void performBusinessLogic() {
        // 模拟业务逻辑
        System.out.println("Executing business logic...");
        // 模拟异常
        if (true) {
            throw new RuntimeException("Error occurred");
        }
    }
}

优缺点：

优点：代码简洁，开发者无需手动管理事务的提交和回滚。
缺点：灵活性比直接使用 PlatformTransactionManager 略低。

3.2、Spring 声明式事务

3.2.1、声明式事务

声明式事务是指使用注解或xml配置的方式来控制事务的提交和回滚。开发者只需要添加配置即可，具体事务的实现由第三方框架实现，避免我们直接进行事务操作。

Spring 提供了 @EnableTransactionManagement 注解在配置类（启动类）上启用支持事务，此时 Spring 会自动扫描具有 @Transactional 注解的类和方法。该注解相当于 xml 配置方式的 <tx:annotation-driven />。通过设置 mode 属性，决定使用 Spring 代理，还是 ASPECTJ 扩展。

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Import(TransactionManagementConfigurationSelector.class)
public @interface EnableTransactionManagement {
   boolean proxyTargetClass() default false;
   AdviceMode mode() default AdviceMode.PROXY; // 代理模式
   int order() default Ordered.LOWEST_PRECEDENCE; // LOWEST_PRECEDENCE最低优先级，所以在执行链的最外面，而自己实现的AOP拦截器优先级都高于事务，所以被嵌套在里面，越贴近业务代码。
}

3.2.2、@Transactional 注解的使用

@Transactional 注解可以应用于类和方法。声明类时，该注解默认作用于类和子类的所有方法，应用于 public 方法才有效；父类方法要加入同等级别的注解，需要单独声明。

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
@Documented
public @interface Transactional {

@AliasFor("transactionManager")
String value() default "";
    
  // 用来确定目标事务管理器
@AliasFor("value")
String transactionManager() default "";

  // 事务的传播，默认Propagation.REQUIRED
Propagation propagation() default Propagation.REQUIRED;

  // 事务隔离级别，默认是Isolation.DEFAULT
Isolation isolation() default Isolation.DEFAULT;

  // 事务超时时间，默认是-1
int timeout() default TransactionDefinition.TIMEOUT_DEFAULT;

  // 指定事务是否为只读事务，默认为false，仅仅是个提示
boolean readOnly() default false;

  // 标识能触发事务回滚的异常类型，默认是RuntimeException和Error，不包含检查异常。
Class<? extends Throwable>[] rollbackFor() default {};

// 标识哪些异常不需要回滚事务
Class<? extends Throwable>[] noRollbackFor() default {};

String[] noRollbackForClassName() default {};
String[] rollbackForClassName() default {};
}

其中，isolation 和 timeout 两个属性仅对新启动的事务有效，专为 Propagation.REQUIRED 和 Propagation.REQUIRES_NEW 使用而设计。

3.2.3、事务的传播行为 - Propagation

Propagation 定义了事务的传播，一共有 7 种级别。

public enum Propagation {
REQUIRED(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED),
SUPPORTS(TransactionDefinition.PROPAGATION_SUPPORTS),
MANDATORY(TransactionDefinition.PROPAGATION_MANDATORY),
REQUIRES_NEW(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW),
NOT_SUPPORTED(TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED),
NEVER(TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER),
NESTED(TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED);

private final int value;

Propagation(int value) {
this.value = value;
}

public int value() {
return this.value;
}
}

REQUIRED ：使用当前的事务，如果当前没有事务，则自己新建一个事务，子方法是必须运行在一个事务中的；如果当前存在事务，则加入这个事务，成为一个整体。
SUPPORTS ：如果当前有事务，则使用事务；如果当前没有事务，则不使用事务。多用于查询。
MANDATORY：传播属性强制必须存在一个事务，如果不存在，则会抛出异常。
REQUIRES_NEW：如果当前有事务，则挂起该事务，并且自己创建一个新的事务给自己使用；如果当前没有事务，则同 REQUIRED
NOT_SUPPORTED：如果当前有事务，则把事务挂起，自己不使用事务运行数据库操作
NEVER：如果当前有事务存在，则抛出异常
NESTED：如果当前存在事务，则开启子事务（嵌套事务）；如果当前没有事务，则同 REQUIRED。但是如果主事务提交，则会携带子事务一起提交。如果主事务回滚，则子事务会一起回滚。相反，子事务异常，则父事务可以回滚或不回滚（trycatch）。

3.2.4、事务的隔离级别-Isolation

Isolation 定义了事务的隔离级别，一共有 5 种。

public enum Isolation {
DEFAULT(TransactionDefinition.ISOLATION_DEFAULT),
READ_UNCOMMITTED(TransactionDefinition.ISOLATION_READ_UNCOMMITTED), 
READ_COMMITTED(TransactionDefinition.ISOLATION_READ_COMMITTED), 
REPEATABLE_READ(TransactionDefinition.ISOLATION_REPEATABLE_READ), 
SERIALIZABLE(TransactionDefinition.ISOLATION_SERIALIZABLE);

private final int value;

Isolation(int value) {
this.value = value;
}

public int value() {
return this.value;
}
}

Spring 事务隔离级别共有 5 种，隔离级别的设置依赖当前数据库是否支持。

DEFAULT：使用当前数据库的默认隔离级别。例如Oracle是READ_COMMITED，MySQL是READ_REPEATED。
READ_UNCOMMITED：可导致脏读、不可重复读、幻读。
READ_COMMITTED：阻止脏读，可导致不可重复读、幻读。
REPEATABLE_READ：阻止脏读和不可重复读，可导致幻读。
SERIALIZABLE：该级别下事务顺序执行，阻止上面的缺陷，开销很大。

X、后记

事务管理在现代应用中扮演着至关重要的角色，尤其是在分布式系统、微服务架构日益普及的今天，如何高效地管理数据一致性成为每个开发者都需要面对的挑战。Spring-Tx 模块以其简单、优雅且强大的特性，为事务管理提供了一站式的解决方案。

通过本篇文章的学习，相信您已经掌握了 Spring-Tx 的基本原理、配置方式以及编程式与声明式事务的具体用法。在实际项目中，选择合适的事务管理方式，合理配置事务属性，将显著提升系统的稳定性和可靠性。

期待您在今后的开发中，能够灵活运用 Spring-Tx 模块，为项目带来更高的效率和更好的性能。

原文地址：https://blog.csdn.net/m0_74824517/article/details/145272450

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