spring 事務(wù)管理 事務(wù)理解
2022-02-14 14:05:39

spring 事務(wù)管理

事務(wù)

事務(wù)是應(yīng)用程序中一系列嚴(yán)密的操作，所有操作必須成功完成，否則在每個(gè)操作中所作的所有更改都會(huì)被撤消。也就是事務(wù)具有原子性，一個(gè)事務(wù)中的一系列的操作要么全部成功，要么一個(gè)都不做。 事務(wù)的結(jié)束有兩種，當(dāng)事務(wù)中的所以步驟全部成功執(zhí)行時(shí)，事務(wù)提交。如果其中一個(gè)步驟失敗，將發(fā)生回滾操作，撤消撤消之前到事務(wù)開始時(shí)的所以操作。就像從小父母教育我們要有始有終，不能半途而廢。

事務(wù)的ACID

事務(wù)具有四個(gè)特征：原子性（ Atomicity ）、一致性（ Consistency ）、隔離性（ Isolation ）和持續(xù)性（ Durability ）。這四個(gè)特性簡稱為 ACID 特性。

1 、原子性

事務(wù)是數(shù)據(jù)庫的邏輯工作單位，事務(wù)中包含的各操作要么都做，要么都不做

2 、一致性

事務(wù)執(zhí)行的結(jié)果必須是使數(shù)據(jù)庫從一個(gè)一致性狀態(tài)變到另一個(gè)一致性狀態(tài)。因此當(dāng)數(shù)據(jù)庫只包含成功事務(wù)提交的結(jié)果時(shí)，就說數(shù)據(jù)庫處于一致性狀態(tài)。如果數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 運(yùn)行中發(fā)生故障，有些事務(wù)尚未完成就被迫中斷，這些未完成事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫所做的修改有一部分已寫入物理數(shù)據(jù)庫，這時(shí)數(shù)據(jù)庫就處于一種不正確的狀態(tài)，或者說是不一致的狀態(tài)。

比如轉(zhuǎn)賬：A轉(zhuǎn)給B5000塊，A的賬號(hào)扣了錢，但是B的賬號(hào)沒有增加。

3 、隔離性

一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行不能其它事務(wù)干擾。即一個(gè)事務(wù)內(nèi)部的操作及使用的數(shù)據(jù)對(duì)其它并發(fā)事務(wù)是隔離的，并發(fā)執(zhí)行的各個(gè)事務(wù)之間不能互相干擾。比如我們?cè)趗pdata的那一剎那，有可能別人提交了一個(gè)delete對(duì)于同一個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作?？梢韵胂筮@樣會(huì)出麻煩，必須加以控制，讓他們順序的執(zhí)行，鎖進(jìn)行控制。保證數(shù)據(jù)庫操作之間是隔離的，沒有干擾的。隔離的級(jí)別越高，那么并發(fā)性，吞吐量肯定會(huì)收到影響。數(shù)據(jù)庫專家們制定了數(shù)據(jù)庫隔離的規(guī)范，防止臟讀，不可重復(fù)讀..

4 、持續(xù)性

也稱永久性，指一個(gè)事務(wù)一旦提交，它對(duì)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的改變就應(yīng)該是永久性的。接下來的其它操作或故障不應(yīng)該對(duì)其執(zhí)行結(jié)果有任何影響。

事務(wù)隔離面臨的影響

臟讀：事務(wù)A讀取了事務(wù)B未提交的數(shù)據(jù)

不可重復(fù)讀：事務(wù)A讀取了事務(wù)B已提交更改的數(shù)據(jù)。

幻讀：事務(wù)A讀取了事務(wù)B已提交新增的數(shù)據(jù)。

事務(wù)隔離性的定義：Isolation: Concurrently executing transactions see the stored information as if they were running serially (one after another)

事務(wù)的隔離級(jí)別從低到高有：

Read Uncommitted:最低的隔離級(jí)別，什么都不需要做，一個(gè)事務(wù)可以讀到另一個(gè)事務(wù)未提交的結(jié)果。所有的并發(fā)事務(wù)問題都會(huì)發(fā)生。

Read Committed:只有在事務(wù)提交后，其更新結(jié)果才會(huì)被其他事務(wù)看見?？梢越鉀Q臟讀問題。

Repeated Read：在一個(gè)事務(wù)中，對(duì)于同一份數(shù)據(jù)的讀取結(jié)果總是相同的，無論是否有其他事務(wù)對(duì)這份數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，以及這個(gè)事務(wù)是否提交?？梢越鉀Q臟讀、不可重復(fù)讀。

Serialization:事務(wù)串行化執(zhí)行，隔離級(jí)別最高，犧牲了系統(tǒng)的并發(fā)性?？梢越鉀Q并發(fā)事務(wù)的所有問題。 通常，在工程實(shí)踐中，為了性能的考慮會(huì)對(duì)隔離性進(jìn)行折中。

考慮到實(shí)踐，為了性能，數(shù)據(jù)庫廠商做出了這方面的妥協(xié)，讓使用者可以選擇隔離的級(jí)別。不同的隔離級(jí)別可以解決不同階段的問題，是層層遞進(jìn)，逐漸增強(qiáng)的關(guān)系。

隔離性為了解決的問題主要有三個(gè)（將事務(wù)的隔離級(jí)別和問題聯(lián)系在一起理解）：

臟讀(Drity Read)：事務(wù)A修改了一個(gè)數(shù)據(jù)，但未提交，事務(wù)B讀到了事務(wù)A未提交的更新結(jié)果，如果事務(wù)A提交失敗，事務(wù)B讀到的就是臟數(shù)據(jù)。Read Committed可以解決臟讀問題，但仍存在以下兩種問題。

不可重復(fù)讀(Non-repeatable read): 在同一個(gè)事務(wù)中，對(duì)于同一份數(shù)據(jù)讀取到的結(jié)果不一致。比如，事務(wù)B在事務(wù)A提交前讀到的結(jié)果，和提交后讀到的結(jié)果可能不同。不可重復(fù)讀出現(xiàn)的原因就是事務(wù)并發(fā)修改記錄，要避免這種情況，最簡單的方法就是對(duì)要修改的記錄加鎖，這導(dǎo)致鎖競爭加劇，影響性能。Repeated Read可以解決不可重復(fù)讀問題和臟讀問題，但仍無法解決下面的問題。

幻讀(Phantom Read): 在同一個(gè)事務(wù)中，同一個(gè)查詢多次返回的結(jié)果不一致。事務(wù)A新增了一條記錄，事務(wù)B在事務(wù)A提交前后各執(zhí)行了一次查詢操作，發(fā)現(xiàn)后一次比前一次多了一條記錄?；米x僅指由于并發(fā)事務(wù)增加記錄導(dǎo)致的問題，這個(gè)不能像不可重復(fù)讀通過記錄加鎖解決，因?yàn)閷?duì)于新增的記錄根本無法加鎖。需要將事務(wù)串行化，才能避免幻讀。Serialization解決了以上所有問題，但是性能效率較低。通常來說，事務(wù)隔離級(jí)別越低,所需持有鎖的時(shí)間也就越短，并發(fā)性能也就越好。

不可重復(fù)讀的例子：

不可重復(fù)讀的重點(diǎn)是修改:同樣的條件, 你讀取過的數(shù)據(jù), 再次讀取出來發(fā)現(xiàn)值不一樣了
在事務(wù)1中，Mary 讀取了自己的工資為1000,操作并沒有完成 
con1 = getConnection();  
select salary from employee empId = "Mary" ;

在事務(wù)2中，這時(shí)財(cái)務(wù)人員修改了Mary的工資為2000,并提交了事務(wù).
con2 = getConnection();  
update employee set salary =  2000 ;  
con2.commit();  

在事務(wù)1中，Mary 再次讀取自己的工資時(shí)，工資變?yōu)榱?000
select salary from employee empId = "Mary" ;  
在一個(gè)事務(wù)中前后兩次讀取的結(jié)果并不致，導(dǎo)致了不可重復(fù)讀。

幻讀例子：

幻讀:幻讀的重點(diǎn)在于新增或者刪除 同樣的條件, 第1次和第2次讀出來的記錄數(shù)不一樣
目前工資為1000的員工有10人。  
事務(wù)1,讀取所有工資為1000的員工。   
con1 = getConnection();  
Select * from employee where salary = 1000 ;  
共讀取10條記錄 

這時(shí)另一個(gè)事務(wù)向employee表插入了一條員工記錄，工資也為1000 
con2 = getConnection();  
Insert into employee(empId,salary) values( "Lili" , 1000 );  
con2.commit();  

事務(wù)1再次讀取所有工資為1000的員工 
select * from employee where salary = 1000 ;  
共讀取到了11條記錄，這就產(chǎn)生了幻像讀。

spring 事務(wù)的隔離級(jí)別(方法間調(diào)用)

ISOLATION_DEFAULT：數(shù)據(jù)庫默認(rèn)

ISOLATION_COMMITTED：允許讀取其他并發(fā)事務(wù)已經(jīng)提交的更新（防此臟讀）

ISOLATION—READ_UNCOMMITTED允許讀取其他并發(fā)事務(wù)還未提交的更新，會(huì)導(dǎo)致事務(wù)之間的3個(gè)缺陷發(fā)生，這是速度最快的一個(gè)隔離級(jí)別，但同時(shí)它的隔離級(jí)別也是最低

ISOLATION_SERIALIZABLE 這是最高的隔離級(jí)別，它可以防此臟讀，不可重復(fù)讀和 幻讀等問題，但因其侵占式的數(shù)據(jù)記錄完全鎖定，導(dǎo)致它影響事務(wù)的性能，成為隔離級(jí)別中最展慢的一個(gè)。 注意：并不是所有的資源管理器都支持所有的隔離級(jí)別，可針對(duì)不同的資源管理使用以上的隔離級(jí)別.

事務(wù)的傳播行為

PROPAGATION_MANDATORY: (強(qiáng)制性，傳播)

規(guī)定了方法必須在事務(wù)中運(yùn)行，否則會(huì)拋出異常

PROPAGATION_NEVER(調(diào)用的方法不能有事務(wù))

使當(dāng)前方法永遠(yuǎn)不在事務(wù)中運(yùn)行，否則拋出異常

PROPAGATION-NOT_SUPPORTED

定義為當(dāng)前事務(wù)不支持的方法，在該方法運(yùn)行期間正在運(yùn)行的事務(wù)會(huì)被暫停

PROPAGATION_REQUIRED(夠用)

規(guī)定當(dāng)前的方法必須在事務(wù)中，如果沒有事務(wù)就創(chuàng)建一個(gè)新事務(wù)，一個(gè)新事務(wù)和方法一同開始，隨著方法的返回或拋出異常而終止

PROPAGATION-REQUIRED_NEW

當(dāng)前方法必須創(chuàng)建新的事務(wù)來運(yùn)行，如果現(xiàn)存的事務(wù)正在運(yùn)行就暫停它

PROPAGATION_SUPPORTS

規(guī)定當(dāng)前方法支持當(dāng)前事務(wù)處理，但如果沒有事務(wù)在運(yùn)行就使用非事務(wù)方法執(zhí)行

事務(wù)的只讀屬性

在對(duì)數(shù)據(jù)庫的操作中，查詢是使用最頻繁的操作，每次執(zhí)行查詢時(shí)都要從數(shù)據(jù)庫中重新讀取數(shù)據(jù)，有時(shí)多次讀取的數(shù)據(jù)都是相同的，這樣的數(shù)據(jù)操作不僅浪費(fèi)了系統(tǒng)資源，還影響了系統(tǒng)速度。對(duì)訪問量大的程序來說,節(jié)省這部分資源可以大大提升系統(tǒng)速度。如果將事務(wù)聲明為只讀的，那么數(shù)據(jù)庫可以根據(jù)事務(wù)的特性優(yōu)化事務(wù)的讀取操作。事務(wù)的只讀屬性需要配合事務(wù)的傳播行為共同設(shè)置.

事務(wù)超時(shí)屬性

這個(gè)屬性和事務(wù)的只讀屬性一樣需要搭配事務(wù)的傳播行為共同設(shè)置，它設(shè)置了事務(wù)的超時(shí)時(shí)間，事務(wù)本身可能會(huì)因某種原因很長沒有回應(yīng)，在這期間事務(wù)可能鎖定了數(shù)據(jù)庫的表格，這樣會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的性能問題。通過設(shè)置事務(wù)的超時(shí)時(shí)間，從開始執(zhí)行事務(wù)起，在規(guī)定的超時(shí)時(shí)間內(nèi)如果沒有事務(wù)就將它回滾。

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
@Documented
public @interface Transactional {
    String value() default "";

    Propagation propagation() default Propagation.REQUIRED;

    Isolation isolation() default Isolation.DEFAULT;

    int timeout() default -1;

    boolean readOnly() default false;

    Class<? extends Throwable>[] rollbackFor() default {};

    String[] rollbackForClassName() default {};

    Class<? extends Throwable>[] noRollbackFor() default {};

    String[] noRollbackForClassName() default {};
}

spring 事務(wù)管理器

都實(shí)現(xiàn)了PlatformTransactionManager接口

DataSourceTransactionManager JDBC事務(wù)管理器

HibernateTransactionManager Hibernate事務(wù)管理器

<!-- 配置JDBC事務(wù)管理器 --> 
    <bean id="transactionManager" 
        class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager"> 
        <property name="dataSource"> 
            <ref bean="dataSource"/> 
        </property> 
    </bean>

<!-- 配置Hibernate事務(wù)管理器 --> 
    <bean id="transactionManager" 
        class="org.springframework.orm.hibernate3.HibernateTransactionManager"> 
        <property name="sessionFactory" ref="sessionFactory" /> 
    </bean>

啟動(dòng)注解，@Transactional

<tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager"/>

使用AOP的方式實(shí)現(xiàn)事務(wù)的配置

<tx:advice id="TestAdvice" transaction-manager="transactionManager">
        <!--配置事務(wù)傳播性，隔離級(jí)別以及超時(shí)回滾等問題 -->
        <tx:attributes>
            <tx:method name="save*" propagation="REQUIRED" />
            <tx:method name="del*" propagation="REQUIRED" />
            <tx:method name="update*" propagation="REQUIRED" />
            <tx:method name="add*" propagation="REQUIRED" />
            <tx:method name="*" rollback-for="java.lang.Exception" timeout="-1" isolation="READ_COMMITTED" read-only="true" propagation="REQUIRED" />
        </tx:attributes>
    </tx:advice>
    <aop:config>  
        <!--配置事務(wù)切點(diǎn) -->  
        <aop:pointcut id="services"  
            expression="execution(* com.website.service.*.*(..))" />  
        <aop:advisor pointcut-ref="services" advice-ref="TestAdvice" />  
    </aop:config>