一、數(shù)據(jù)庫事務(wù)簡介

構(gòu)成單一邏輯工作單元的操作集合稱作事務(wù)（transaction）。即使有故障，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)也必須保證事務(wù)的正確執(zhí)行——要么執(zhí)行整個事務(wù)，要么屬于該事務(wù)的操作一個也不執(zhí)行。以資金轉(zhuǎn)賬為例，應(yīng)該保證支票賬戶支出金額的操作和儲蓄賬戶的存入金額的操作在同一個邏輯工作單元內(nèi)完成。簡言之，事務(wù)是訪問并可能更新各種數(shù)據(jù)項的一個程序執(zhí)行單元（unit）。

二、事務(wù)的特性

數(shù)據(jù)庫需要維護事務(wù)的以下四個性質(zhì)：

1.原子性（Atomicity）事務(wù)是一個原子操作，由一系列動作組成。事務(wù)的原子性確保這一系列動作要么全部完成，要么完全不起作用。

2.一致性（Consistency）隔離執(zhí)行事務(wù)時（在沒有其他事務(wù)并發(fā)的情況下），保持數(shù)據(jù)庫的一致的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)。

3.隔離性（Isolation）并發(fā)事務(wù)執(zhí)行之間無影響，在一個事務(wù)內(nèi)部的操作對其他事務(wù)是不產(chǎn)生影響，這需要事務(wù)隔離級別來指定隔離性。每個事務(wù)都感覺不 到系統(tǒng)中其他事務(wù)在并發(fā)地執(zhí)行。

4.持久性（Durability）一旦事務(wù)完成，數(shù)據(jù)庫的改變必須是永久的，即使出現(xiàn)系統(tǒng)故障。

三、事務(wù)的隔離級別

在實際應(yīng)用中，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是要被多個用戶共同訪問的，在多個用戶同時操作相同的數(shù)據(jù)時，可能就會出現(xiàn)一些事務(wù)并發(fā)的問題：

1.臟讀（Dirty Read）。一個事務(wù)讀取到另一個事務(wù)未提交的數(shù)據(jù)。

2.不可重復(fù)讀（Non-repeatable Read）。一個事務(wù)對同一行數(shù)據(jù)重復(fù)讀取兩次，但得到的結(jié)果不同。

3.虛讀/幻讀（Phantom Read）。一個事務(wù)執(zhí)行兩次查詢，但第二次查詢的結(jié)果包含了第一次查詢中未出現(xiàn)的數(shù)據(jù)。

4.丟失更新（Lost Update）。丟失更新可分為兩類，分別是第一類丟失更新和第二類丟失更新。第一類丟失更新是指兩個事務(wù)同時操作同一個數(shù)據(jù)時，當(dāng)?shù)谝粋€事務(wù)撤銷時，把已經(jīng)提交的第二個事務(wù)的更新數(shù)據(jù)覆蓋了，第二個事務(wù)就造成了數(shù)據(jù)丟失。第二類丟失更新是指當(dāng)兩個事務(wù)同時操作同一個數(shù)據(jù)時，第一個事務(wù)將修改結(jié)果成功提交后，對第二個事務(wù)已經(jīng)提交的修改結(jié)果進行了覆蓋，對第二個事務(wù)造成了數(shù)據(jù)丟失。

為了避免上述事務(wù)并發(fā)問題的出現(xiàn)，在標準的 SQL 規(guī)范中定義了四種事務(wù)隔離級別，不同的隔離級別對事務(wù)的處理有所不同：

1.Serializable（可串行化）
提供嚴格的事務(wù)隔離。它要求事務(wù)序列化執(zhí)行，事務(wù)只能一個接一個地執(zhí)行，不能并發(fā)執(zhí)行。此隔離級別可有效防止臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀。但這個級別可能導(dǎo)致大量的超時現(xiàn)象和鎖競爭，在實際應(yīng)用中很少使用。

2.Repeatable Read（可重復(fù)讀）
一個事務(wù)在執(zhí)行過程中，可以訪問其他事務(wù)成功提交的新插入的數(shù)據(jù)，但不可以訪問成功修改的數(shù)據(jù)。讀取數(shù)據(jù)的事務(wù)將會禁止寫事務(wù)（但允許讀事務(wù)），寫事務(wù)則禁止任何其他事務(wù)。此隔離級別可有效防止不可重復(fù)讀和臟讀。

3.Committed Read（已提交讀）
一個事務(wù)在執(zhí)行過程中，既可以訪問其他事務(wù)成功提交的新插入的數(shù)據(jù)，又可以訪問成功修改的數(shù)據(jù)。讀取數(shù)據(jù)的事務(wù)允許其他事務(wù)繼續(xù)訪問該行數(shù)據(jù)，但是未提交的寫事務(wù)將會禁止其他事務(wù)訪問該行。此隔離級別可有效防止臟讀。

4.Uncommitted Read（未提交讀）
一個事務(wù)在執(zhí)行過程中，既可以訪問其他事務(wù)未提交的新插入的數(shù)據(jù)，又可以訪問未提交的修改數(shù)據(jù)。如果一個事務(wù)已經(jīng)開始寫數(shù)據(jù)，則另外一個事務(wù)不允許同時進行寫操作，但允許其他事務(wù)讀此行數(shù)據(jù)。此隔離級別可防止丟失更新。
以上所有隔離性級別都不允許臟寫（Dirty Write）。

一般來說，事務(wù)的隔離級別越高，越能保證數(shù)據(jù)庫的完整性和一致性，但相對來說，隔離級別越高，對并發(fā)性能的影響也越大。因此，通常將數(shù)據(jù)庫的默認隔離級別設(shè)置為已提交讀 （Committed Read），它既能防止臟讀，又能有較好的并發(fā)性能。雖然這種隔離級別會導(dǎo)致不可重復(fù)讀、幻讀和第二類丟失更新這些并發(fā)問題，但可通過在應(yīng)用程序中采用悲觀鎖或樂觀鎖加以控制。

四、Spring事務(wù)

Spring事務(wù)的本質(zhì)就是數(shù)據(jù)庫對事務(wù)的支持，使用JDBC的事務(wù)管理機制，利用java.sql.Connection對象完成對事務(wù)的提交，未使用Spring框架前，Java中事務(wù)實現(xiàn)示例代碼如下：

package com.example.demo;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;

public class DemoApplication {

    public static void main(String[] args) {
        // 1.獲取連接
        Connection conn = DriverManager.getConnection();
        try {
            // 2.將自動提交設(shè)置為false
            conn.setAutoCommit(false);  
            /*-----------------*/
            // 3.執(zhí)行一到多個CRUD操作
            /*-----------------*/
            // 4.1手動提交
            conn.commit();
        } catch (Exception e) {
            // 4.2一旦其中一個操作出錯都將回滾，所有操作都不成功
            conn.rollback();
        } finally {
            // 5.關(guān)閉連接
            conn.colse();
        }
    }
}

Spring框架則提供統(tǒng)一的事務(wù)抽象，無論是JTA、JDBC、Hibernate/JPA、Mybatis/Mybatis-Plus，Spring都使用統(tǒng)一的編程模型，使得應(yīng)用程序可以很容易地在不同的事務(wù)框架之間進行切換。這也符合面向接口編程思想。Spring事務(wù)框架的代碼在org.springframework:spring-tx中。Spring事務(wù)抽象的核心類圖如下：

Spring事務(wù)管理的核心接口是PlatformTransactionManager。接口PlatformTransactionManager定義事務(wù)操作的行為，PlatformTransactionManager依賴TransactionDefinition和TransactionStatus接口。TransactionDefinition接口定義與Spring兼容的事務(wù)屬性（如隔離級別、事務(wù)傳播行為等）。TransactionStatus接口則定義事務(wù)的狀態(tài)（如是否回滾、是否完成、是否包含安全點（Save Point）、將基礎(chǔ)會話刷新到數(shù)據(jù)存儲區(qū)（如果適用）等）。

五、PlatformTransactionManager簡介

PlatformTransactionManager是Spring事務(wù)框架的核心接口。應(yīng)用程序可以直接使用PlatformTransactionManager，但它并不是主要用于API：應(yīng)用程序?qū)⒔柚聞?wù)模板（TransactionTemplate）或聲明式事務(wù)（Declarative Transaction）。
對于需要實現(xiàn)PlatformTransactionManager接口的應(yīng)用程序，可通過繼承AbstractPlatformTransactionManager抽象類的方式實現(xiàn)。AbstractPlatformTransactionManager類已實現(xiàn)事務(wù)傳播行為和事務(wù)同步處理。子類需要實現(xiàn)針對事務(wù)特定狀態(tài)（如：begin，suspend，resume，commit）的模板方法。Spring事務(wù)框架已經(jīng)實現(xiàn)了JtaTransactionManager（JPA）和DataSourceTransactionManager（JDBC）。應(yīng)用程序可以參考以上方法實現(xiàn)事務(wù)管理器。PlatformTransactionManager事務(wù)繼承示例如下：

六、Spring事務(wù)隔離級別和傳播級別

TransactionDefinition接口中定義了Spring事務(wù)隔離級別和Spring事務(wù)傳播級別。隔離級別主要控制事務(wù)并發(fā)訪問時隔離程度。Spring支持的隔離級別如下：

除了使用ISOLATION_DEFAULT表示使用數(shù)據(jù)庫默認的隔離級別外，其余四個隔離級別與數(shù)據(jù)庫規(guī)范的隔離級別一致。
需要注意的是，隔離級別越高，意味著數(shù)據(jù)庫事務(wù)并發(fā)執(zhí)行性能越差。JDBC規(guī)范雖然定義了事務(wù)支持的以上行為，但是各個JDBC驅(qū)動、數(shù)據(jù)庫廠商對事務(wù)的支持程度可能各不相同。出于性能的考慮我們一般設(shè)置READ_COMMITTED級別。針對READ_COMMITTED隔離級別無法避免的臟讀，通常使用數(shù)據(jù)庫的鎖來處理。
傳播級別主要控制含事務(wù)方法的調(diào)用（如一個事務(wù)方法調(diào)用另一個事務(wù)方法）時，Spring對事務(wù)的處理方式。Spring事務(wù)傳播級別共七類。它們是：

(1)PROPAGATION_REQUIRED：支持當(dāng)前事務(wù)，如果當(dāng)前有事務(wù)則加入，如果當(dāng)前沒有事務(wù)則新建一個。這種方式是默認的事務(wù)傳播方式。

(2)PROPAGATION_SUPPORTS：支持當(dāng)前事務(wù)，如果當(dāng)前有事務(wù)則加入，如果當(dāng)前沒有事務(wù)則以非事務(wù)方式執(zhí)行。

(3)PROPAGATION_MANDATORY：支持當(dāng)前事務(wù)，如果當(dāng)前有事務(wù)則加入，如果當(dāng)前沒有事務(wù)則拋出異常。（當(dāng)前必須有事務(wù)）

(4)PROPAGATION_REQUIRES_NEW：支持當(dāng)前事務(wù)，如果當(dāng)前有事務(wù)則掛起當(dāng)前事務(wù)，然后新創(chuàng)建一個事務(wù)，如果當(dāng)前沒有事務(wù)則自己創(chuàng)建一個事務(wù)。

(5)Propagation_NOT_SUPPORTED：不支持當(dāng)前事務(wù)，如果當(dāng)前有事務(wù)則把當(dāng)前事務(wù)掛起，執(zhí)行完后恢復(fù)事務(wù)（忽略當(dāng)前事務(wù)）。

(6)PROPAGATION_NEVER：不支持當(dāng)前事務(wù)，如果當(dāng)前存在事務(wù)，則拋出異常。（當(dāng)前必須不能有事務(wù)）

(7)PROPAGATION_NESTED：如果當(dāng)前存在事務(wù)，則嵌套在當(dāng)前事務(wù)中。如果當(dāng)前沒有事務(wù)，則新建一個事務(wù)自己執(zhí)行。對嵌套事務(wù)來說，內(nèi)部事務(wù)回滾時不會影響外部事務(wù)的提交；但是外部事務(wù)回滾會把內(nèi)部事務(wù)一起回滾回去。（這個和新建一個事務(wù)的區(qū)別）

到此這篇關(guān)于帶大家深入了解Spring事務(wù)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Spring事務(wù)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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