什么是事務(wù)？

我們在開發(fā)企業(yè)應(yīng)用時，對于業(yè)務(wù)人員的一個操作實際是對數(shù)據(jù)讀寫的多步操作的結(jié)合。由于數(shù)據(jù)操作在順序執(zhí)行的過程中，任何一步操作都有可能發(fā)生異常，異常會導(dǎo)致后續(xù)操作無法完成，此時由于業(yè)務(wù)邏輯并未正確的完成，之前成功操作數(shù)據(jù)的并不可靠，需要在這種情況下進行回退。

事務(wù)的作用就是為了保證用戶的每一個操作都是可靠的，事務(wù)中的每一步操作都必須成功執(zhí)行，只要有發(fā)生異常就回退到事務(wù)開始未進行操作的狀態(tài)。

事務(wù)管理是Spring框架中最為常用的功能之一，我們在使用Spring Boot開發(fā)應(yīng)用時，大部分情況下也都需要使用事務(wù)。

#快速入門

在Spring Boot中，當(dāng)我們使用了spring-boot-starter-jdbc或spring-boot-starter-data-jpa依賴的時候，框架會自動默認分別注入DataSourceTransactionManager或JpaTransactionManager。所以我們不需要任何額外配置就可以用@Transactional注解進行事務(wù)的使用。

我們以之前實現(xiàn)的《用spring-data-jpa訪問數(shù)據(jù)庫》的示例Chapter3-2-2open in new window作為基礎(chǔ)工程進行事務(wù)的使用常識。

在該樣例工程中（若對該數(shù)據(jù)訪問方式不了解，可先閱讀該文章open in new window），我們引入了spring-data-jpa，并創(chuàng)建了User實體以及對User的數(shù)據(jù)訪問對象UserRepository，在ApplicationTest類中實現(xiàn)了使用UserRepository進行數(shù)據(jù)讀寫的單元測試用例，如下：

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@SpringApplicationConfiguration(Application.class)
public class ApplicationTests {

	@Autowired
	private UserRepository userRepository;

	@Test
	public void test() throws Exception {

		// 創(chuàng)建10條記錄
		userRepository.save(new User("AAA", 10));
		userRepository.save(new User("BBB", 20));
		userRepository.save(new User("CCC", 30));
		userRepository.save(new User("DDD", 40));
		userRepository.save(new User("EEE", 50));
		userRepository.save(new User("FFF", 60));
		userRepository.save(new User("GGG", 70));
		userRepository.save(new User("HHH", 80));
		userRepository.save(new User("III", 90));
		userRepository.save(new User("JJJ", 100));

		// 省略后續(xù)的一些驗證操作
	}


}

可以看到，在這個單元測試用例中，使用UserRepository對象連續(xù)創(chuàng)建了10個User實體到數(shù)據(jù)庫中，下面我們?nèi)藶榈膩碇圃煲恍┊惓＃纯磿l(fā)生什么情況。

通過定義User的name屬性長度為5，這樣通過創(chuàng)建時User實體的name屬性超長就可以觸發(fā)異常產(chǎn)生。

@Entity
public class User {

    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;

    @Column(nullable = false, length = 5)
    private String name;

    @Column(nullable = false)
    private Integer age;

    // 省略構(gòu)造函數(shù)、getter和setter

}

修改測試用例中創(chuàng)建記錄的語句，將一條記錄的name長度超過5，如下：name為HHHHHHHHH的User對象將會拋出異常。

// 創(chuàng)建10條記錄
userRepository.save(new User("AAA", 10));
userRepository.save(new User("BBB", 20));
userRepository.save(new User("CCC", 30));
userRepository.save(new User("DDD", 40));
userRepository.save(new User("EEE", 50));
userRepository.save(new User("FFF", 60));
userRepository.save(new User("GGG", 70));
userRepository.save(new User("HHHHHHHHHH", 80));
userRepository.save(new User("III", 90));
userRepository.save(new User("JJJ", 100));

執(zhí)行測試用例，可以看到控制臺中拋出了如下異常，name字段超長：

2016-05-27 10:30:35.948  WARN 2660 --- [           main] o.h.engine.jdbc.spi.SqlExceptionHelper   : SQL Error: 1406, SQLState: 22001
2016-05-27 10:30:35.948 ERROR 2660 --- [           main] o.h.engine.jdbc.spi.SqlExceptionHelper   : Data truncation: Data too long for column 'name' at row 1
2016-05-27 10:30:35.951  WARN 2660 --- [           main] o.h.engine.jdbc.spi.SqlExceptionHelper   : SQL Warning Code: 1406, SQLState: HY000
2016-05-27 10:30:35.951  WARN 2660 --- [           main] o.h.engine.jdbc.spi.SqlExceptionHelper   : Data too long for column 'name' at row 1

org.springframework.dao.DataIntegrityViolationException: could not execute statement; SQL [n/a]; nested exception is org.hibernate.exception.DataException: could not execute statement

此時查數(shù)據(jù)庫中，創(chuàng)建了name從AAA到GGG的記錄，沒有HHHHHHHHHH、III、JJJ的記錄。而若這是一個希望保證完整性操作的情況下，AAA到GGG的記錄希望能在發(fā)生異常的時候被回退，這時候就可以使用事務(wù)讓它實現(xiàn)回退，做法非常簡單，我們只需要在test函數(shù)上添加@Transactional注解即可。

@Test
@Transactional
public void test() throws Exception {

    // 省略測試內(nèi)容

}

再來執(zhí)行該測試用例，可以看到控制臺中輸出了回滾日志（Rolled back transaction for test context），

2016-05-27 10:35:32.210  WARN 5672 --- [           main] o.h.engine.jdbc.spi.SqlExceptionHelper   : SQL Error: 1406, SQLState: 22001
2016-05-27 10:35:32.210 ERROR 5672 --- [           main] o.h.engine.jdbc.spi.SqlExceptionHelper   : Data truncation: Data too long for column 'name' at row 1
2016-05-27 10:35:32.213  WARN 5672 --- [           main] o.h.engine.jdbc.spi.SqlExceptionHelper   : SQL Warning Code: 1406, SQLState: HY000
2016-05-27 10:35:32.213  WARN 5672 --- [           main] o.h.engine.jdbc.spi.SqlExceptionHelper   : Data too long for column 'name' at row 1
2016-05-27 10:35:32.221  INFO 5672 --- [           main] o.s.t.c.transaction.TransactionContext   : Rolled back transaction for test context [DefaultTestContext@1d7a715 testClass = ApplicationTests, testInstance = com.didispace.ApplicationTests@95a785, testMethod = test@ApplicationTests, testException = org.springframework.dao.DataIntegrityViolationException: could not execute statement; SQL [n/a]; nested exception is org.hibernate.exception.DataException: could not execute statement, mergedContextConfiguration = [MergedContextConfiguration@11f39f9 testClass = ApplicationTests, locations = '{}', classes = '{class com.didispace.Application}', contextInitializerClasses = '[]', activeProfiles = '{}', propertySourceLocations = '{}', propertySourceProperties = '{}', contextLoader = 'org.springframework.boot.test.SpringApplicationContextLoader', parent = [null]]].

org.springframework.dao.DataIntegrityViolationException: could not execute statement; SQL [n/a]; nested exception is org.hibernate.exception.DataException: could not execute statement

再看數(shù)據(jù)庫中，User表就沒有AAA到GGG的用戶數(shù)據(jù)了，成功實現(xiàn)了自動回滾。

這里主要通過單元測試演示了如何使用@Transactional注解來聲明一個函數(shù)需要被事務(wù)管理，通常我們單元測試為了保證每個測試之間的數(shù)據(jù)獨立，會使用@Rollback注解讓每個單元測試都能在結(jié)束時回滾。而真正在開發(fā)業(yè)務(wù)邏輯時，我們通常在service層接口中使用@Transactional來對各個業(yè)務(wù)邏輯進行事務(wù)管理的配置，例如：

public interface UserService {
    
    @Transactional
    User login(String name, String password);
    
}

#事務(wù)詳解

上面的例子中我們使用了默認的事務(wù)配置，可以滿足一些基本的事務(wù)需求，但是當(dāng)我們項目較大較復(fù)雜時（比如，有多個數(shù)據(jù)源等），這時候需要在聲明事務(wù)時，指定不同的事務(wù)管理器。對于不同數(shù)據(jù)源的事務(wù)管理配置可以見《Spring Boot多數(shù)據(jù)源配置與使用》中的設(shè)置。

在聲明事務(wù)時，只需要通過value屬性指定配置的事務(wù)管理器名即可，例如：@Transactional(value="transactionManagerPrimary")。

除了指定不同的事務(wù)管理器之后，還能對事務(wù)進行隔離級別和傳播行為的控制，下面分別詳細解釋：

####　隔離級別

隔離級別是指若干個并發(fā)的事務(wù)之間的隔離程度，與我們開發(fā)時候主要相關(guān)的場景包括：臟讀取、重復(fù)讀、幻讀。

我們可以看org.springframework.transaction.annotation.Isolation枚舉類中定義了五個表示隔離級別的值：

public enum Isolation {
    DEFAULT(-1),
    READ_UNCOMMITTED(1),
    READ_COMMITTED(2),
    REPEATABLE_READ(4),
    SERIALIZABLE(8);
}

• DEFAULT：這是默認值，表示使用底層數(shù)據(jù)庫的默認隔離級別。對大部分數(shù)據(jù)庫而言，通常這值就是：READ_COMMITTED。
• READ_UNCOMMITTED：該隔離級別表示一個事務(wù)可以讀取另一個事務(wù)修改但還沒有提交的數(shù)據(jù)。該級別不能防止臟讀和不可重復(fù)讀，因此很少使用該隔離級別。
• READ_COMMITTED：該隔離級別表示一個事務(wù)只能讀取另一個事務(wù)已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)。該級別可以防止臟讀，這也是大多數(shù)情況下的推薦值。
• REPEATABLE_READ：該隔離級別表示一個事務(wù)在整個過程中可以多次重復(fù)執(zhí)行某個查詢，并且每次返回的記錄都相同。即使在多次查詢之間有新增的數(shù)據(jù)滿足該查詢，這些新增的記錄也會被忽略。該級別可以防止臟讀和不可重復(fù)讀。
• SERIALIZABLE：所有的事務(wù)依次逐個執(zhí)行，這樣事務(wù)之間就完全不可能產(chǎn)生干擾，也就是說，該級別可以防止臟讀、不可重復(fù)讀以及幻讀。但是這將嚴重影響程序的性能。通常情況下也不會用到該級別。

指定方法：通過使用isolation屬性設(shè)置，例如：

@Transactional(isolation = Isolation.DEFAULT)

#傳播行為

所謂事務(wù)的傳播行為是指，如果在開始當(dāng)前事務(wù)之前，一個事務(wù)上下文已經(jīng)存在，此時有若干選項可以指定一個事務(wù)性方法的執(zhí)行行為。

我們可以看org.springframework.transaction.annotation.Propagation枚舉類中定義了6個表示傳播行為的枚舉值：

public enum Propagation {
    REQUIRED(0),
    SUPPORTS(1),
    MANDATORY(2),
    REQUIRES_NEW(3),
    NOT_SUPPORTED(4),
    NEVER(5),
    NESTED(6);
}

• REQUIRED：如果當(dāng)前存在事務(wù)，則加入該事務(wù)；如果當(dāng)前沒有事務(wù)，則創(chuàng)建一個新的事務(wù)。
• SUPPORTS：如果當(dāng)前存在事務(wù)，則加入該事務(wù)；如果當(dāng)前沒有事務(wù)，則以非事務(wù)的方式繼續(xù)運行。
• MANDATORY：如果當(dāng)前存在事務(wù)，則加入該事務(wù)；如果當(dāng)前沒有事務(wù)，則拋出異常。
• REQUIRES_NEW：創(chuàng)建一個新的事務(wù)，如果當(dāng)前存在事務(wù)，則把當(dāng)前事務(wù)掛起。
• NOT_SUPPORTED：以非事務(wù)方式運行，如果當(dāng)前存在事務(wù)，則把當(dāng)前事務(wù)掛起。
• NEVER：以非事務(wù)方式運行，如果當(dāng)前存在事務(wù)，則拋出異常。
• NESTED：如果當(dāng)前存在事務(wù)，則創(chuàng)建一個事務(wù)作為當(dāng)前事務(wù)的嵌套事務(wù)來運行；如果當(dāng)前沒有事務(wù)，則該取值等價于REQUIRED。

指定方法：通過使用propagation屬性設(shè)置，例如：

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)