Spring事务管理

Spring并不直接管理事务，而是提供了多种事务管理器，它们将事务管理的职责委托给Hibernate或JPA等持久化机制提供的事务来实现。

Java EE应用的事务有两种策略：全局事务和局部事务。全局事务由应用服务器管理，需要底层服务器的JTA支持。局部事务与底层采用的持久化技术有关，当采用JDBC持久化技术时，需要使用Connection对象来操作事务；采用Hibernate持久化技术时，需要使用Session对象来操作事务。全局事务可以跨多个事务性资源（典型例子是关系数据库和消息队列）；使用局部事务时，应用服务器不需要参与事务管理，因此不能保证跨多个事务性资源事务的正确性，不过大部分应用都使用单一事务性资源。

接口定义

Spring框架中有三个重要的类涉及事务管理：TransactionDefinition、PlatformTransactionManager、TransactionStatus。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，具体的事务实现由各平台提供。

PlatformTransactionManager

PlatformTransactionManager接口定义了三个方法：

public interface PlatformTransactionManager extends TransactionManager {
  // Return a currently active transaction or create a new one, according to the specified propagation behavior.
	TransactionStatus getTransaction(@Nullable TransactionDefinition definition) throws TransactionException;
  // Commit the given transaction, with regard to its status. If the transaction has been marked rollback-only programmatically, perform a rollback.
  void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException;
  // Perform a rollback of the given transaction.
  void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;
}

根据底层所使用的不同的持久化 API 或框架，PlatformTransactionManager 的主要实现类大致如下：

• DataSourceTransactionManager：适用于使用JDBC和iBatis进行数据持久化操作的情况。
• HibernateTransactionManager：适用于使用Hibernate进行数据持久化操作的情况。
• JpaTransactionManager：适用于使用JPA进行数据持久化操作的情况。

另外还有JtaTransactionManager 、JdoTransactionManager、JmsTransactionManager等等。

TransactionDefinition

TransactionDefinition用于定义一个事务。它包含了事务的静态属性，例如：事务的隔离级别，事务传播行为，回滚规则，是否只读，超时时间等。Spring 为我们提供了一个默认的实现类：DefaultTransactionDefinition，该类适用于大多数情况。如果该类不能满足需求，可以通过实现 TransactionDefinition 接口来实现自己的事务定义。

TransactionStatus

PlatformTransactionManager.getTransaction(…) 方法返回一个 TransactionStatus 对象。返回的TransactionStatus 对象可能代表一个新的或已经存在的事务。TransactionStatus 接口提供了一个简单的控制事务执行和查询事务状态的方法。该接口定义如下：

public  interface TransactionStatus{
   boolean isNewTransaction();
   void setRollbackOnly();
   boolean isRollbackOnly();
}

事务隔离级别

隔离级别是指若干个并发事务之间的隔离程度，TransactionDefinition接口定义了五个表示隔离级别的常量：

• TransactionDefinition.ISOLATION_DEFAULT：这是默认值，表示使用底层数据库的默认隔离级别。对大部分数据库而言，通常这值就是TransactionDefinition.ISOLATION_READ_COMMITTED。
• TransactionDefinition.ISOLATION_READ_UNCOMMITTED：该隔离级别表示一个事务可以读取另一个事务修改但还没有提交的数据。该级别不能防止脏读和不可重复读，因此很少使用该隔离级别。
• TransactionDefinition.ISOLATION_READ_COMMITTED：该隔离级别表示一个事务只能读取另一个事务已经提交的数据。该级别可以防止脏读，这也是大多数情况下的推荐值。
• TransactionDefinition.ISOLATION_REPEATABLE_READ：该隔离级别表示一个事务在整个过程中可以多次重复执行某个查询，并且每次返回的记录都相同。即使在多次查询之间有新增的数据满足该查询，这些新增的记录也会被忽略。该级别可以防止脏读和不可重复读。
• TransactionDefinition.ISOLATION_SERIALIZABLE：所有的事务依次逐个执行，这样事务之间就完全不可能产生干扰，也就是说，该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。但是这将严重影响程序的性能。通常情况下也不会用到该级别。

事务传播行为

事务的传播行为是指如果在开始当前事务之前，一个事务上下文已经存在，此时有若干选项可以指定一个事务性方法的执行行为。在TransactionDefinition定义中包括了如下几个表示传播行为的常量：

支持当前事务的情况

• TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED：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。
• TransactionDefinition.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。
• TransactionDefinition.PROPAGATION_MANDATORY：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。

不支持当前事务的情况

• TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW：创建一个新的事务，如果当前存在事务，则把当前事务挂起。
• TransactionDefinition.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。
• TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER：以非事务方式运行，如果当前存在事务，则抛出异常。

其它情况

• TransactionDefinition.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TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED。

这里需要指出的是，前面的六种事务传播行为是 Spring 从 EJB 中引入的，他们共享相同的概念。而 PROPAGATION_NESTED是 Spring 所特有的。以 PROPAGATION_NESTED 启动的事务内嵌于外部事务中（如果存在外部事务的话），此时，内嵌事务并不是一个独立的事务，它依赖于外部事务的存在，只有通过外部的事务提交，才能引起内部事务的提交，嵌套的子事务不能单独提交。嵌套的子事务就是保存点的一个应用，一个事务中可以包括多个保存点，每一个嵌套子事务。另外，外部事务的回滚也会导致嵌套子事务的回滚。

事务的回滚规则

通常情况下，如果在事务中抛出了未检查异常（继承自 RuntimeException 的异常），则默认将回滚事务。如果没有抛出任何异常，或者抛出了已检查异常，则仍然提交事务。这通常也是大多数开发者希望的处理方式，也是 EJB 中的默认处理方式。但是，我们可以根据需要人为控制事务在抛出某些未检查异常时任然提交事务，或者在抛出某些已检查异常时回滚事务。

事务超时属性

事务超时是指一个事务所允许执行的最长时间，如果超过该时间限制但事务还没有完成，则自动回滚事务。在 TransactionDefinition 中以 int 的值来表示超时时间，其单位是秒。

事务只读属性

事务的只读属性是指，对事务性资源进行只读操作或者是读写操作。所谓事务性资源就是指那些被事务管理的资源，比如数据源、 JMS 资源，以及自定义的事务性资源等等。如果确定只对事务性资源进行只读操作，那么我们可以将事务标志为只读的，以提高事务处理的性能。在 TransactionDefinition 中以 boolean 类型来表示该事务是否只读。

Spring事务管理方式

编程式事务管理

如果方法需要实施事务管理，首先需要在方法开始执行前启动一个事务，调用PlatformTransactionManager.getTransaction(…) 方法便可启动一个事务。创建并启动了事务之后，便可以开始编写业务逻辑代码，然后在适当的地方执行事务的提交或者回滚。开发者使用的是Spring事务抽象（面向PlatformTransactionManager接口编程），而无须使用具体的底层事务API。

Spring的编程式事务管理还可以通过TransactionTemplate类来完成，TransactionTemplate 的 execute() 方法有一个 TransactionCallback 类型的参数，该接口中定义了一个 doInTransaction() 方法，通常以匿名内部类的方式实现 TransactionCallback 接口，并在其 doInTransaction() 方法中书写业务逻辑代码。这里可以使用默认的事务提交和回滚规则，这样在业务代码中就不需要显式调用任何事务管理的 API。

声明式事务管理

Spring 的声明式事务管理在底层是建立在 AOP 的基础之上的。其本质是对方法前后进行拦截，然后在目标方法开始之前创建或者加入一个事务，在执行完目标方法之后根据执行情况提交或者回滚事务。

声明式事务最大的优点就是不需要通过编程的方式管理事务，这样就不需要在业务逻辑代码中掺杂事务管理的代码，只需在配置文件中做相关的事务规则声明（或通过等价的基于标注的方式），便可以将事务规则应用到业务逻辑中。因为事务管理本身就是一个典型的横切逻辑，正是 AOP 的用武之地。

参考资料

全面分析 Spring 的编程式事务管理及声明式事务管理