Spring中的@Transactional注解 | Java 开发实战

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前言

在上周的开发中，遇到了事务相关的问题，测试环境正常但部署到正式环境就抛出异常，又连续加班几天解决了此问题，现对该问题作出复盘并回顾之前的知识点。如有错误，欢迎指正。

什么是事务

数据库的事务是一种机制、一个操作序列，包含了数据库操作命令。事务把所有的命令做为一个整体一起向系统提交或撤销操作请求，即这一组命令要么成功，要么失败。

事务的4个特性（ACID）：

1. 原子性

事务是一个完整的操作。事务内的各元素是不可分割的。事务中的元素必须作为一个整体提交或回滚。如果事务中的任何元素失败，整个事务将失败。
2. 一致性

在事务开始前，数据必须处于一致状态；在事务结束后，数据的状态也必须保持一致。通过事务对数据所做的修改不能损坏数据。
3. 隔离性

事务的执行不受其他事务的干扰，事务执行的中间结果对其他事务必须是透明的。
4. 持久性

对于提交的事务，系统必须保证事务对数据库的改变不被丢失，即使数据库发生故障。

如何实现事务

在目前的业务开发过程中，都是以Spring框架为主。Spring支持两种方式的事务管理编程式事务和声明式事务

编程式事务

所谓编程式事务就是手动在代码中完成事务的提交，发生异常时的回滚。

在实现类中注入PlatformTransactionManager

    @Autowired
    private PlatformTransactionManager transactionManager;

    @Override
    public Map<String, Object> saveResource(MultipartFile file) {

        TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());
        try {
            // 相关业务
            
            // 手动提交
            transactionManager.commit(status);
        } catch (Exception e) {
            log.error("Exception:{}", ExceptionUtil.stacktraceToString(e));
            // 发生异常时进行回滚
            transactionManager.rollback(status);
        }
    }
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声明式事务

所谓声明式事务，就是使用@Transactional注解开启事务，该注解可以放在类上和方法上，放在类上时，该类所有的public方法都会开启事务；放在方法上时，表示当前方法支持事务

	@Transactional
	@Override
    public Map<String, Object> saveResource(MultipartFile file) {
            // 相关业务
    }
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@Transactional注解

标有该注解的方法通过AOP完成事务的回滚与提交

先在DispatcherServlet中找到对于的Controller，再通过CgLib添加拦截器，在类ReflectiveMethodInvocation中，有多种拦截器的实现，例如：参数验证，AOP前置拦截，后置拦截，抛出异常拦截，环绕拦截等，还有一个是TransactionInterceptor 事务拦截器

调用invoke()方法

事务的大致执行逻辑

protected Object invokeWithinTransaction(Method method, @Nullable Class<?> targetClass,final InvocationCallback invocation) throws Throwable {
		...
		PlatformTransactionManager ptm = asPlatformTransactionManager(tm);
		// 切点
		final String joinpointIdentification = methodIdentification(method, targetClass, txAttr);

		if (txAttr == null || !(ptm instanceof CallbackPreferringPlatformTransactionManager)) {
			// Standard transaction demarcation with getTransaction and commit/rollback calls.
			// 创建事务
			TransactionInfo txInfo = createTransactionIfNecessary(ptm, txAttr, joinpointIdentification);

			// 环绕切点执行业务逻辑
			Object retVal;
			try {
				// This is an around advice: Invoke the next interceptor in the chain.
				// This will normally result in a target object being invoked.
				retVal = invocation.proceedWithInvocation();
			}
			catch (Throwable ex) {
				// target invocation exception
				// 执行过程中发生异常，执行回滚
				completeTransactionAfterThrowing(txInfo, ex);
				throw ex;
			}
			finally {
				cleanupTransactionInfo(txInfo);
			}

			if (vavrPresent && VavrDelegate.isVavrTry(retVal)) {
				// Set rollback-only in case of Vavr failure matching our rollback rules...
				TransactionStatus status = txInfo.getTransactionStatus();
				if (status != null && txAttr != null) {
					retVal = VavrDelegate.evaluateTryFailure(retVal, txAttr, status);
				}
			}
			// 正常执行，提交事务
			commitTransactionAfterReturning(txInfo);
			return retVal;
		}
		...
}
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completeTransactionAfterThrowing()方法

	protected void completeTransactionAfterThrowing(@Nullable TransactionInfo txInfo, Throwable ex) {
		// 判断事务状态不为空的情况下
		if (txInfo != null && txInfo.getTransactionStatus() != null) {
		// 输出debug日志
			if (logger.isTraceEnabled()) {
				logger.trace("Completing transaction for [" + txInfo.getJoinpointIdentification() +
						"] after exception: " + ex);
			}
			// 在指定异常下回滚
			if (txInfo.transactionAttribute != null && txInfo.transactionAttribute.rollbackOn(ex)) {
				try {
					// 开始回滚
					txInfo.getTransactionManager().rollback(txInfo.getTransactionStatus());
				}
				catch (TransactionSystemException ex2) {
					logger.error("Application exception overridden by rollback exception", ex);
					ex2.initApplicationException(ex);
					throw ex2;
				}
				catch (RuntimeException | Error ex2) {
					logger.error("Application exception overridden by rollback exception", ex);
					throw ex2;
				}
			}
			// 不是指定的异常，任然提交
			else {
				// We don't roll back on this exception.
				// Will still roll back if TransactionStatus.isRollbackOnly() is true.
				try {
					txInfo.getTransactionManager().commit(txInfo.getTransactionStatus());
				}
				catch (TransactionSystemException ex2) {
					logger.error("Application exception overridden by commit exception", ex);
					ex2.initApplicationException(ex);
					throw ex2;
				}
				catch (RuntimeException | Error ex2) {
					logger.error("Application exception overridden by commit exception", ex);
					throw ex2;
				}
			}
		}
	}
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commitTransactionAfterReturning()方法

// 结束执行，且没有抛出异常，就执行提交
protected void commitTransactionAfterReturning(@Nullable TransactionInfo txInfo) {
		if (txInfo != null && txInfo.getTransactionStatus() != null) {
			if (logger.isTraceEnabled()) {
				logger.trace("Completing transaction for [" + txInfo.getJoinpointIdentification() + "]");
			}
			txInfo.getTransactionManager().commit(txInfo.getTransactionStatus());
		}
	}
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常用属性配置

propagation

配置事务的传播特性，默认为：required

isolation

配置事务个隔离级别，默认为当前数据库的默认隔离级别（MySQL为REPEATABLE-READ）

查看数据的隔离级别

timeout

配置事务超时时间，默认为：-1

readOnly

当方法内部只需要查询数据时，配置为true

rollbackFor

配置在那些异常情况下需要回滚数据，默认情况下只回滚RuntimeException和Error，开发中最好配置为Exception

开发过程中遇到的问题

大事务导致事务超时

上周有一个功能，包含FTP文件上传及数据库操作，不知道是不是网络的原因，FTP把文件传输到对方服务器的时间特别长，导致后续的写库操作无法执行。后面是通过将功能拆分，不在事务内部执行文件上传，移到外层就行。

事务失效

1. 非public方法失效

在源码内部对于非public方式执行返回null,不支持对非public的事务支持

2. rollbackFor配置为默认值

将rollbackFor配置为默认值后，抛出非检查性异常时，事务无法回滚

3. 在标有注解的方法汇总在cache中捕获了异常，没有基础抛出

        Resource resource = new Resource();
        resource.setCreateUser("admin");
        try {
            resourceMapper.insertUseGeneratedKeys(resource);
        } catch (Exception e) {
            // 在日志中输出堆栈信息，并抛出异常
            log.error("Exception:{}", ExceptionUtil.stacktraceToString(e));
            throw new RuntimeException("系统错误");
        }
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4. 使用了不支持事务的引擎

在MySQL中支持事务的引擎是innodb

参考文章

1. JavaGuide (gitee.io)
2. 一口气说出 6种，@Transactional注解的失效场景 (juejin.cn)
3. 数据库事务的概念和特性 (biancheng.net)
4. MySQL :: MySQL 5.7 Reference Manual :: 14.7.2.1 Transaction Isolation Levels

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