一文搞懂什么是事務(wù)
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一文搞懂什么是事務(wù)
事務(wù)概念
臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀
數(shù)據(jù)庫事務(wù)的隔離級別
Spring事務(wù)傳播行為
Spring 事務(wù)的兩種實現(xiàn)
使用事務(wù)時需要注意的點
總結(jié)
事務(wù)概念
我們要理解下事務(wù)概念：什么是事務(wù)呢？事務(wù)是并發(fā)控制的單位，是用戶定義的一個操作序列。有四個特性(ACID)：
原子性(Atomicity)：事務(wù)是數(shù)據(jù)庫的邏輯工作單位，事務(wù)中包括的諸操作要么全做，要么全不做。
一致性(Consistency)：事務(wù)執(zhí)行的結(jié)果必須是使數(shù)據(jù)庫從一個一致性狀態(tài)變到另一個一致性狀態(tài)。一致性與原子性是密切相關(guān)的。
隔離性(Isolation)：一個事務(wù)的執(zhí)行不能被其他事務(wù)干擾。
持續(xù)性/永久性(Durability)：一個事務(wù)一旦提交，它對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的改變就應(yīng)該是永久性的。
以上是書面解釋，簡單來說就是把你的操作統(tǒng)一化，要么所有操作都成功，要么就都不成功，如果執(zhí)行中有某一項操作失敗，其之前所有的操作都回滾到未執(zhí)行這一系列操作之前的狀態(tài)。
臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀
先理解這三種由于并發(fā)訪問導(dǎo)致的數(shù)據(jù)讀取問題，再理解事務(wù)隔離級別就簡單多了。
臟讀
A事務(wù)讀取B事務(wù)尚未提交的數(shù)據(jù)，此時如果B事務(wù)發(fā)生錯誤并執(zhí)行回滾操作，那么A事務(wù)讀取到的數(shù)據(jù)就是臟數(shù)據(jù)。就好像原本的數(shù)據(jù)比較干凈、純粹，此時由于B事務(wù)更改了它，這個數(shù)據(jù)變得不再純粹。這個時候A事務(wù)立即讀取了這個臟數(shù)據(jù)，但事務(wù)B良心發(fā)現(xiàn)，又用回滾把數(shù)據(jù)恢復(fù)成原來干凈、純粹的樣子，而事務(wù)A卻什么都不知道，最終結(jié)果就是事務(wù)A讀取了此次的臟數(shù)據(jù)，稱為臟讀。
這種情況常發(fā)生于轉(zhuǎn)賬與取款操作中
不可重復(fù)讀（前后多次讀取，數(shù)據(jù)內(nèi)容不一致）
事務(wù)A在執(zhí)行讀取操作，由整個事務(wù)A比較大，前后讀取同一條數(shù)據(jù)需要經(jīng)歷很長的時間 。而在事務(wù)A第一次讀取數(shù)據(jù)，比如此時讀取了小明的年齡為20歲，事務(wù)B執(zhí)行更改操作，將小明的年齡更改為30歲，此時事務(wù)A第二次讀取到小明的年齡時，發(fā)現(xiàn)其年齡是30歲，和之前的數(shù)據(jù)不一樣了，也就是數(shù)據(jù)不重復(fù)了，系統(tǒng)不可以讀取到重復(fù)的數(shù)據(jù)，成為不可重復(fù)讀。
幻讀（前后多次讀取，數(shù)據(jù)總量不一致）
事務(wù)A在執(zhí)行讀取操作，需要兩次統(tǒng)計數(shù)據(jù)的總量，前一次查詢數(shù)據(jù)總量后，此時事務(wù)B執(zhí)行了新增數(shù)據(jù)的操作并提交后，這個時候事務(wù)A讀取的數(shù)據(jù)總量和之前統(tǒng)計的不一樣，就像產(chǎn)生了幻覺一樣，平白無故的多了幾條數(shù)據(jù)，成為幻讀。
小總結(jié):不可重復(fù)讀和幻讀到底有什么區(qū)別?
(1) 不可重復(fù)讀是讀取了其他事務(wù)更改的數(shù)據(jù)，針對update操作
解決：使用行級鎖，鎖定該行，事務(wù)A多次讀取操作完成后才釋放該鎖，這個時候才允許其他事務(wù)更改剛才的數(shù)據(jù)。
(2) 幻讀是讀取了其他事務(wù)新增的數(shù)據(jù)，針對insert和delete操作
解決：使用表級鎖，鎖定整張表，事務(wù)A多次讀取數(shù)據(jù)總量之后才釋放該鎖，這個時候才允許其他事務(wù)新增數(shù)據(jù)。
?這時候再理解事務(wù)隔離級別就簡單多了呢。
?
數(shù)據(jù)庫事務(wù)的隔離級別
SQL 標(biāo)準(zhǔn)定義的四種隔離級別被 ANSI（美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會）和 ISO/IEC（國際標(biāo)準(zhǔn)）采用，每種級別對事務(wù)的處理能力會有不同程度的影響。事務(wù)是一系列的動作，它們綜合在一起才是一個完整的工作單元，這些動作必須全部完成，如果有一個失敗的話，那么事務(wù)就會回滾到最開始的狀態(tài)，仿佛什么都沒發(fā)生過一樣。
數(shù)據(jù)庫事務(wù)的隔離級別有4個，由低到高依次為Read uncommitted 、Read committed 、Repeatable read 、Serializable ，這四個級別可以逐個解決臟讀 、不可重復(fù)讀 、幻讀 這幾類問題。
DEFAULT
默認值，表示使用底層數(shù)據(jù)庫的默認隔離級別。大部分數(shù)據(jù)庫為READ_COMMITTED(MySql默認REPEATABLE_READ)
READ UNCOMMITTED（讀未提交）
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 (讀提交)
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 (可重復(fù)讀)
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 (串行化)
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。在該隔離級別下事務(wù)都是串行順序執(zhí)行的，MySQL 數(shù)據(jù)庫的 InnoDB 引擎會給讀操作隱式加一把讀共享鎖，從而避免了臟讀、不可重讀復(fù)讀和幻讀問題。
MVCC（多版本并發(fā)控制）
mysql中，默認的事務(wù)隔離級別是可重復(fù)讀（repeatable-read），為了解決不可重復(fù)讀，innodb采用了MVCC（多版本并發(fā)控制）來解決這一問題。MVCC是利用在每條數(shù)據(jù)后面加了隱藏的兩列（創(chuàng)建版本號和刪除版本號），每個事務(wù)在開始的時候都會有一個遞增的版本號,用來和查詢到的每行記錄的版本號進行比較。?MYSQL MVCC
Spring事務(wù)傳播行為
先來介紹下Spring事務(wù)傳播行為的使用方法:
@Transactional(propagation=Propagation.REQUIRED)
public?void?test()?{
????????//todo?something
}
?注解@Transactional 通過使用 propagation 屬性設(shè)置，例如：@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
?
它的propagation屬性取值有以下幾種:
public?enum?Propagation?{
????REQUIRED(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED),
????SUPPORTS(TransactionDefinition.PROPAGATION_SUPPORTS),
????MANDATORY(TransactionDefinition.PROPAGATION_MANDATORY),
????REQUIRES_NEW(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW),
????NOT_SUPPORTED(TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED),
????NEVER(TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER),
????NESTED(TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED);
}
事務(wù)傳播行為:
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
Spring 事務(wù)的兩種實現(xiàn)
Spring 支持“編程式事務(wù)”管理和“聲明式事務(wù)”管理兩種方式：
1編程式事務(wù)：編程式事務(wù)使用 TransactionTemplate 或者直接使用底層的 PlatformTransactionManager 實現(xiàn)事務(wù)。對于編程式事務(wù) Spring 比較推薦使用 TransactionTemplate 來對事務(wù)進行管理。
2聲明式事務(wù)：聲明式事務(wù)是建立在 AOP 之上的。其本質(zhì)是對方法前后進行攔截，然后在目標(biāo)方法開始之前創(chuàng)建或者加入一個事務(wù)，在執(zhí)行完目標(biāo)方法之后根據(jù)執(zhí)行情況“提交”或者“回滾”事務(wù)。
兩種事務(wù)管理間的區(qū)別
編程式事務(wù)允許用戶在代碼中精確定義事務(wù)的邊界。 聲明式事務(wù)有助于用戶將操作與事務(wù)規(guī)則進行解耦，它是基于 AOP 交由 Spring 容器實現(xiàn)，是開發(fā)人員只重點關(guān)注業(yè)務(wù)邏輯實現(xiàn)。 編程式事務(wù)侵入到了業(yè)務(wù)代碼里面，但是提供了更加纖細的事務(wù)管理。而聲明式事務(wù)基于 AOP，所以既能起到事務(wù)作用，又可以不影響業(yè)務(wù)代碼的具體實現(xiàn)。一般而言比較推薦使用聲明式事務(wù)，尤其是使用 @Transactional 注解，它能很好地幫助開發(fā)者實現(xiàn)事務(wù)的同時，也減少代碼開發(fā)量，且使代碼看起來更加清爽整潔。
Spring 編程式事務(wù)
一般來說編程式事務(wù)有兩種方法可以實現(xiàn)：模板事務(wù)的方式（TransactionTemplate）和 平臺事務(wù)管理器方式（PlatformTransactionManager）
模板事務(wù)的方式（TransactionTemplate）：主要是使用 TransactionTemplate 類實現(xiàn)事務(wù)，這也是 Spring 官方比較推薦的一種編程式使用方式；
例:
① 獲取模板對象 TransactionTemplate； ② 選擇事務(wù)結(jié)果類型； ③ 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)操作處理； ④ 業(yè)務(wù)執(zhí)行完成事務(wù)提交或者發(fā)生異常進行回滾；
其中 TransactionTemplate 的 execute 能接受兩種類型參數(shù)執(zhí)行事務(wù)，分別為：
?TransactionCallback下面是使用 TransactionTemplate 的實例：
@Service
public?class?TransactionExample?{
??/**?1、獲取?TransactionTemplate?對象?**/
??@Autowired
??private?TransactionTemplate?transactionTemplate;
??
??public?void?addUser()?{
??????//?2、使用?TransactionCallback?或者?TransactionCallbackWithoutResult?執(zhí)行事務(wù)
??????transactionTemplate.execute(new?TransactionCallbackWithoutResult()?{
??????????@Override
??????????public?void?doInTransactionWithoutResult(TransactionStatus?transactionStatus)?{
??????????????try?{
??????????????????//?3、執(zhí)行業(yè)務(wù)代碼（這里進行模擬，執(zhí)行多個數(shù)據(jù)庫操作方法）
??????????????????userMapper.delete(1);
??????????????????userMapper.delete(2);
??????????????}?catch?(Exception?e)?{
??????????????????//?4、發(fā)生異常，進行回滾
??????????????????transactionStatus.setRollbackOnly();
??????????????}
??????????}
??????});
??}
??
}
平臺事務(wù)管理器方式（PlatformTransactionManager）：這里使用最基本的事務(wù)管理局對事務(wù)進行管理，借助 Spring 事務(wù)的 PlatformTransactionManager 及 TransactionDefinition 和 TransactionStatus 三個核心類對事務(wù)進行操作。
使用事務(wù)管理器方式實現(xiàn)事務(wù)步驟：
① 獲取事務(wù)管理器 PlatformTransactionManager； ② 獲取事務(wù)屬性定義對象 TransactionDefinition； ③ 獲取事務(wù)狀態(tài)對象 TransactionStatus； ④ 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)操作處理； ⑤ 進行事務(wù)提交 commit 操作或者發(fā)生異常進行事務(wù)回滾 rollback 操作；
@Service
public?class?TransactionExample?{
????
????/**?1、獲取?PlatformTransactionManager?對象?**/
????@Autowired
????private?PlatformTransactionManager?platformTransactionManager;
????public?void?addUser()?{
????????//?2、獲取默認事務(wù)定義
????????DefaultTransactionDefinition?def?=?new?DefaultTransactionDefinition();
????????//?設(shè)置事務(wù)傳播行為
????????def.setPropagationBehavior(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED);
????????//?3、根據(jù)事務(wù)定義對象設(shè)置的屬性，獲取事務(wù)狀態(tài)
????????TransactionStatus?status?=?platformTransactionManager.getTransaction(def);
????????try?{
????????????//?4、執(zhí)行業(yè)務(wù)代碼（這里進行模擬，執(zhí)行多個數(shù)據(jù)庫操作方法）
????????????userMapper.delete(1);
????????????userMapper.delete(2);
????????????//?5、事務(wù)進行提交
????????????platformTransactionManager.commit(status);
????????}?catch(Exception?e){
????????????//?5、事務(wù)進行回滾
????????????platformTransactionManager.rollback(status);
????????}
????}
????
}
Spring 聲明式事務(wù)
聲明式事務(wù)（declarative transaction management）顧名思義就是使用聲明的方式來處理事務(wù)。該方式是基于 Spring AOP 實現(xiàn)的，將具體業(yè)務(wù)邏輯和事務(wù)處理解耦，其本質(zhì)是在執(zhí)行方法前后進行攔截，在方法開始之前創(chuàng)建或者加入一個事務(wù)，在執(zhí)行完目標(biāo)方法之后根據(jù)執(zhí)行情況提交或者回滾事務(wù)。
常用的聲明式事務(wù)使用方法
常用的聲明式事務(wù)使用方法有
1 XML 2 @Transactional 注解
兩種方法，由于近幾年 SpringBoot 的流行，提供很方便的自動化配置，致使 XML 方式已經(jīng)逐漸淘汰，比較推薦使用注解的方式
@Transactional 的作用范圍
注解 @Transactional 不僅僅可以添加在方法上面，還可以添加到類級別上，當(dāng)注解放在類級別時，表示所有該類的公共方法都配置相同的事務(wù)屬性信息。如果類級別配置了 @transactional，方法級別也配置了 @transactional，應(yīng)用程序會以方法級別的事務(wù)屬性信息來管理事務(wù)，換言之，方法級別的事務(wù)屬性信息會覆蓋類級別的相關(guān)配置。
@Transactional 注解中可配置參數(shù)
value：事務(wù)管理器，此配置項是設(shè)置 Spring 容器中的 Bean 名稱，這個 Bean 需要實現(xiàn)接口 PlatformTransactionManager。transactionManager：事務(wù)管理器，該參數(shù)和 value 配置保持一致，是同一個東西。isolation：事務(wù)隔離級別，默認為 Isolation.DEFAULT 級別propagation：事務(wù)傳播行為，默認為 Propagation.REQUIREDtimeout：事務(wù)超時時間，單位為秒，默認值為-1，當(dāng)事務(wù)超時時會拋出異常，進行回滾操作。readOnly：是否開啟只讀事務(wù)，是否開啟只讀事務(wù)，默認 falserollbackForClassName：回滾事務(wù)的異常類名定義，同 rollbackFor，只是用類名定義。noRollbackForClassName：指定發(fā)生哪些異常名不回滾事務(wù)，參數(shù)為類數(shù)組，同 noRollbackFor，只是使用類的名稱定義。rollbackFor：回滾事務(wù)異常類定義，當(dāng)方法中出異常，且異常類和該參數(shù)指定的類相同時，進行回滾操作，否則提交事務(wù)。noRollbackFor：指定發(fā)生哪些異常不回滾事務(wù)，當(dāng)方法中出異常，且異常類和該參數(shù)指定的類相同時，不回滾而是將繼續(xù)提交事務(wù)。
示例
@Transactional(propagation=Propagation.REQUIRED)
public?void?test()?{
????????//todo?something
}
注意: 一般而言，不推薦將 @Transaction 配置到類上，因為這樣很可能使后來的維護人員必須強制使用事務(wù)。
使用事務(wù)時需要注意的點
1、遇到異常檢測不回滾，原因：默認RuntimeException級別才回滾，如果是Eexception級別的異常需要手動添加
@Transactional(rollbackFor=Exception.class)
2、捕捉異常后事物不生效,原因：捕捉處理了異常導(dǎo)致框架無法感知異常，自然就無法回滾了。建議:若非實際業(yè)務(wù)要求，則在業(yè)務(wù)層統(tǒng)一拋出異常，然后在控制層統(tǒng)一處理
@Transactional(rollbackFor=Exception.class)
public?void?test()?{
????try?{
?????????//業(yè)務(wù)代碼
????}?catch?(Exception?e)?{
????????//?TODO:?handle?exception
????}
???//主動捕捉異常導(dǎo)致框架無法捕獲，從而導(dǎo)致事物失效
}
總結(jié)
本章主要講了 事務(wù)基本概念A(yù)CID是什么 ,臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀 等等術(shù)語的介紹及例子 數(shù)據(jù)庫事務(wù)的隔離級別(4種), Spring事務(wù)傳播行為(7種),事務(wù)的實現(xiàn)實例和使用事務(wù)時需要注意的地方 ?通過這篇文章,小伙伴們應(yīng)該已經(jīng)對事務(wù)有了更深的了解吧 ,最后 歡迎關(guān)注我的公眾號:JAVA寶典 或者加我的微信 我們一起探討和學(xué)習(xí).