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Spring事物基礎知識及AOP相關陷阱分析

更新時間：2021年09月07日 15:48:30 作者：去哪里吃魚

這篇文章主要介紹了Spring事物基礎知識及AOP相關陷阱，在平時的實際開發(fā)中經常會遇到，只有深入了解了其中的原理，才會在工作中能夠有效應對

一、事務的定義

事務（Transaction），是指訪問并可能更新數據庫中各種數據項的一個程序執(zhí)行單元(unit)，是恢復和并發(fā)控制的基本單位。

事務的產生,其實是為了當應用程序訪問數據庫的時候,事務能夠簡化我們的編程模型,不需要我們去考慮各種各樣的潛在錯誤和并發(fā)問題.

二、事務的屬性

事務具有4個屬性，簡稱 ACID

	屬性	說明
Atomicity	原子性	一個事務是一個不可分割的工作單位，事務中包括的操作要么都做，要么都不做。
Consistency	一致性	事務執(zhí)行的結果必須是使數據庫從一個一致性狀態(tài)c0變到另一個一致性狀態(tài)c1
Isolation	隔離性	一個事務的執(zhí)行不能被其他事務干擾。即一個事務內部的操作及使用的數據對并發(fā)的其他事務是隔離的，并發(fā)執(zhí)行的各個事務之間不能互相干擾。
Durability	持久性	指一個事務一旦提交，它對數據庫中數據的改變就應該是永久性的。接下來的其他操作或故障不應該對其有任何影響。

三、Spring 事務的隔離級別

當多個線程都開啟事務操作數據庫中的數據時，數據庫系統(tǒng)要能進行隔離操作，以保證各個線程獲取數據的準確性。

在介紹數據庫提供的各種隔離級別之前，我們先看看如果不考慮事務的隔離性，會發(fā)生的幾種問題

3.1 隔離級別引出的問題

3.1.1 臟讀

是指在沒有隔離的情況下，一個事務讀取了另外一個事務已修改但未提交（有可能回滾也有可能繼續(xù)修改）的緩沖區(qū)數據。

3.1.2 不可重復讀

數據庫中的某項數據在一個事務多次讀取，但是在多次讀取期間，其他事務對其有修改并提交，導致返回值不同，這就發(fā)生了不可重復讀。

不可重復讀側重修改。

3.1.3 幻讀

幻讀和不可重復讀相似。當一個事務（T1）讀取幾行記錄后（事務并沒有結束），另一個并發(fā)事務（T2）插入了一些記錄時，幻讀就發(fā)生了。在后來的查詢中，第一個事務（T1）就會發(fā)現一些原來沒有的額外記錄。

幻讀側重新增或者刪除。

3.2 隔離級別

在理想狀態(tài)下，事務之間將完全隔離（即下表中的 Isolation.SERIALIZABLE ），從而可以防止這些問題發(fā)生。

然而，完全隔離會影響性能，因為隔離經常涉及到鎖定在數據庫中的記錄（甚至有時是鎖表）。

完全隔離要求事務相互等待來完成工作，會阻礙并發(fā)。因此，可以根據業(yè)務場景選擇不同的隔離級別。

隔離級別	含義
Isolation.DEFAULT	使用后端數據庫默認的隔離級別
Isolation.READ_UNCOMMITTED	允許讀取尚未提交的更改?？赡軐е屡K讀、幻讀或不可重復讀。
Isolation.READ_COMMITTED	（Oracle 默認級別）允許從已經提交的并發(fā)事務讀取?？煞乐古K讀，但幻讀和不可重復讀仍可能會發(fā)生。
Isolation.REPEATABLE_READ	（MYSQL默認級別）對相同字段的多次讀取的結果是一致的，除非數據被當前事務本身改變?？煞乐古K讀和不可重復讀，但幻讀仍可能發(fā)生。
Isolation.SERIALIZABLE	完全服從ACID的隔離級別，確保不發(fā)生臟讀、不可重復讀和幻讀。這在所有隔離級別中也是最慢的，因為它通常是通過完全鎖定當前事務所涉及的數據表來完成的。

四、Spring 事務的傳播機制

Spring 事務的傳播機制描述了在嵌套事務當中，當前事務與外部事務（最近的那個，有可能沒有）的繼承關系。

比如一個事務方法里面調用了另外一個事務方法，那么兩個方法是各自作為獨立的方法提交還是內層的事務合并到外層的事務一起提交，這就是需要事務傳播機制的配置來確定怎么樣執(zhí)行。

Spring 事務的傳播有如下機制

類型	描述
PROPAGATION_REQUIRED	Spring默認的傳播機制，能滿足絕大部分業(yè)務需求，如果外層有事務，則當前事務加入到外層事務，一塊提交，一塊回滾。如果外層沒有事務，新建一個事務執(zhí)行
PROPAGATION_REQUES_NEW	該事務傳播機制是每次都會新開啟一個事務，同時把外層事務掛起，當當前事務執(zhí)行完畢，恢復上層事務的執(zhí)行。如果外層沒有事務，執(zhí)行當前新開啟的事務即可
PROPAGATION_SUPPORT	如果外層有事務，則加入外層事務，如果外層沒有事務，則直接使用非事務方式執(zhí)行。完全依賴外層的事務
PROPAGATION_NOT_SUPPORT	該傳播機制不支持事務，如果外層存在事務則掛起，執(zhí)行完當前代碼，則恢復外層事務，無論是否異常都不會回滾當前的代碼
PROPAGATION_NEVER	該傳播機制不支持外層事務，即如果外層有事務就拋出異常
PROPAGATION_MANDATORY	與NEVER相反，如果外層沒有事務，則拋出異常
PROPAGATION_NESTED	該傳播機制的特點是可以保存狀態(tài)保存點，當前事務回滾到某一個點，從而避免所有的嵌套事務都回滾，即各自回滾各自的，如果子事務沒有把異常吃掉，基本還是會引起全部回滾的。

五、Spring 事務的應用（聲明式）

Spring 聲明式事務是指依托注解 @Transactional 和 AOP 功能，在其方法兩端添加事務的操作，實現對被注解修飾方法的增強。

5.1 事務只讀

從事務開始（時間點a）到這個事務結束的過程中，其他事務所提交的數據，該事務將看不見！（查詢中不會出現別人在時間點a之后提交的數據）。

事務只讀只適用于當傳播機制為 PROPAGATION_REQUIRED,PROPAGATION_REQUES_NEW 的情況

5.1.1 應用場景

在諸如統(tǒng)計查詢、報表查詢的過程當中，需要多次查詢，為了避免在查詢過程當中對剩余查詢數據的修改，保證數據整體在某一時刻的一致性，需要使用只讀事務。

5.1.2 使用方式

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES, readOnly = true)
public List<Product> findAllProducts() {
    return this.productDao.findAllProducts();
}

5.2 事務回滾

在事務注解 @Transactional 中指定了某個異常后，捕獲到事務方法拋出了該異常或者其子類異常，會造成事務回滾。默認當捕獲到方法拋出的 RuntimeException 異常后，事務就會回滾。還可以設置當出現某異常時候不回滾，即使是運行時異常

5.2.1 使用方式

// 回滾Exception類型異常
@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void test1() throws Exception {
    // ..
}

// 回滾自定義類型異常
@Transactional(rollbackForClassName = "org.transaction.demo.CustomException")
public void test2() throws Exception {
    // ..
}

// 不回滾自定義類型異常
@Transactional(noRollbackFor = CustomException.class)
public void test3() throws Exception {
    // ..
}

5.3 事務超時

如果一個事務長時間占用數據庫連接，會導致服務等待從而引起服務雪崩效應，所以設置一個合理的超時時間，是必要的。默認不超時。事務超時會引起事務回滾。

事務超時只適用于當傳播機制為 PROPAGATION_REQUIRED,PROPAGATION_REQUES_NEW 的情況

5.3.1 使用方式

//設置事務超時時間，單位秒
@Transactional(timeout = 5)
public void test() {
    // ..
}

5.4 事務傳播機制的使用方式

//每次外層事務調用都會開啟一個新事務
@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
public void test() {
    // ..
}

5.5 事務隔離機制的使用方式

指定事務隔離機制只適用于當傳播機制為 PROPAGATION_REQUIRED,PROPAGATION_REQUES_NEW 的情況

//設置事務隔離級別為串行
@Transactional(isolation = Isolation.SERIALIZABLE))
public void test() {
    // ..
}

六、Spring 聲明式事務的 AOP 陷阱

總所周知，聲明式事務依托 AOP 功能實現對事務方法的增強，而 AOP 底層則是代理，存在代理陷阱。

6.1 AOP 代理陷阱復現

    @Transactional(rollbackFor = RuntimeException.class)
    public void insertUser(User user) {
        userMapper.insertUser(user);
        throw new RuntimeException("");
    }
    
    /**
     * 內部調用新增方法
     */
    public void insertMale(User user) {
        user.setGender("male");
        this.insertUser(user);
    }

當外部方法直接調用 insertMale(user) 的時候，事務并不會生效。

6.2 原因分析

AOP使用的是動態(tài)代理的機制，它會給類生成一個代理類，事務的相關操作都在代理類上完成。內部調用使用的是實例調用，并沒有通過代理類調用方法，所以會導致事務失效。

6.2.1 偽代碼

代理類

    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        //代理之前做增強
        System.out.println("代理之前...");
        //根據需要添加事務處理邏輯
        ...
        //調用原有方法 insertMale
        Object obj = method.invoke(object, args);
        //做增強
        System.out.println("代理之后...");
        //根據需要添加事務處理邏輯
        ...
        return obj;
    }

當執(zhí)行 insertMale() 方法時，因為沒有事務注解，所以沒有添加事務處理邏輯，所以直接調用了目標類的 insertMale() 方法。

目標類執(zhí)行情況

    public void insertMale(User user) {
        user.setGender("male");
        //這里的 this 指向了目標類而不是代理類
        //所以及時下面的方法添加了事務注解，但是并沒有除法增強實現，事務也還是不生效的
        this.insertUser(user);
    }

6.3 解決方案

6.3.1 注入自身

利用Spring可以循環(huán)依賴來解決問題

@Service
public class TestService {
    @Autowired
    private TestService testService;

    @Transactional(rollbackFor = RuntimeException.class)
    public void insertUser(User user) {
        userMapper.insertUser(user);
        throw new RuntimeException("");
    }
    
    /**
     * 內部調用新增方法
     */
    public void insertMale(User user) {
        user.setGender("male");
        //這里使用 字段 testService 調用事務方法
        testService.insertUser(user);
    }
}

6.3.2 使用 ApplicationContext 獲取目標類

注入 Spring 上下文 ApplicationContex, 然后獲取到目標 bean, 再調用事務方法

@Service
public class TestService {
    @Autowired
    private ApplicationContext applicationContext;

    @Transactional(rollbackFor = RuntimeException.class)
    public void insertUser(User user) {
        userMapper.insertUser(user);
        throw new RuntimeException("");
    }
    
    /**
     * 內部調用新增方法
     */
    public void insertMale(User user) {
        user.setGender("male");
        //這里使用上下文獲取目標類實例
        TestService testService = applicationContext.getBean(TestService.class);
        testService.insertUser(user);
    }
}

6.3.3 使用 AopContext

Aop 上下文采用 ThreadLocal 保存了代理對象，可以使用 Aop 上下文來進行目標方法的調用。

使用時候要在啟動類上添加 exposeProxy = true 配置

配置

@SpringBootApplication
//配置：導出代理對象到AOP上下文
@EnableAspectJAutoProxy(exposeProxy = true)
public class DemoApplication {
}

使用

public class TestService {

    @Transactional(rollbackFor = RuntimeException.class)
    public void insertUser(User user) {
        userMapper.insertUser(user);
        throw new RuntimeException("");
    }
    
    /**
     * 內部調用新增方法
     */
    public void insertMale(User user) {
        user.setGender("male");
        //使用AOP上下文獲取目標代理類
        TestService testService = (TestService) AopContext.currentProxy();
        testService.insertUser(user);
    }
}

到此這篇關于Spring事物基礎知識及AOP相關陷阱分析的文章就介紹到這了,更多相關Spring事物基礎 AOP陷阱內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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Spring事物基礎知識及AOP相關陷阱分析

目錄

一、事務的定義

二、事務的屬性

三、Spring 事務的隔離級別

3.1 隔離級別引出的問題

3.1.1 臟讀

3.1.2 不可重復讀

3.1.3 幻讀

3.2 隔離級別

四、Spring 事務的傳播機制

五、Spring 事務的應用（聲明式）

5.1 事務只讀

5.1.1 應用場景

5.1.2 使用方式

5.2 事務回滾

5.2.1 使用方式

5.3 事務超時

5.3.1 使用方式

5.4 事務傳播機制的使用方式

5.5 事務隔離機制的使用方式

六、Spring 聲明式事務的 AOP 陷阱

6.1 AOP 代理陷阱復現

6.2 原因分析

6.2.1 偽代碼

6.3 解決方案

6.3.1 注入自身

6.3.2 使用 ApplicationContext 獲取目標類

6.3.3 使用 AopContext

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一、事務的定義

二、事務的屬性

三、Spring 事務的隔離級別

3.1 隔離級別引出的問題

3.1.1 臟讀

3.1.2 不可重復讀

3.1.3 幻讀

3.2 隔離級別

四、Spring 事務的傳播機制

五、Spring 事務的應用（聲明式）

5.1 事務只讀

5.1.1 應用場景

5.1.2 使用方式

5.2 事務回滾

5.2.1 使用方式

5.3 事務超時

5.3.1 使用方式

5.4 事務傳播機制的使用方式

5.5 事務隔離機制的使用方式

六、Spring 聲明式事務的 AOP 陷阱

6.1 AOP 代理陷阱復現

6.2 原因分析

6.2.1 偽代碼

6.3 解決方案

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6.3.2 使用 ApplicationContext 獲取目標類

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