決戰(zhàn)Spring的事務傳播機制

前言

Spring在TransactionDefinition接口中規(guī)定了7種類型的事務傳播行為。事務傳播行為是Spring框架獨有的事務增強特性，他不屬于的事務實際提供方數(shù)據(jù)庫行為。這是Spring為我們提供的強大的工具箱，使用事務傳播行可以為我們的開發(fā)工作提供許多便利。但是人們對他的誤解也頗多，你一定也聽過“service方法事務最好不要嵌套”的傳言。要想正確的使用工具首先需要了解工具。本文對七種事務傳播行為做詳細介紹，內(nèi)容主要代碼示例的方式呈現(xiàn)。

基礎概念

1. 什么是事務傳播行為？

事務傳播行為用來描述由某一個事務傳播行為修飾的方法被嵌套進另一個方法的時事務如何傳播。
用偽代碼說明：

public void methodA(){
    methodB();
    //doSomething
 }
 
 @Transaction(Propagation=XXX)
 public void methodB(){
    //doSomething
 }

代碼中methodA()方法嵌套調(diào)用了methodB()方法，methodB()的事務傳播行為由@Transaction(Propagation=XXX)設置決定。這里需要注意的是methodA()并沒有開啟事務，某一個事務傳播行為修飾的方法并不是必須要在開啟事務的外圍方法中調(diào)用。

2. Spring中七種事務傳播行為

事務傳播行為類型 說明
PROPAGATION_REQUIRED 如果當前沒有事務，就新建一個事務，如果已經(jīng)存在一個事務中，加入到這個事務中。這是最常見的選擇。
PROPAGATION_SUPPORTS 支持當前事務，如果當前沒有事務，就以非事務方式執(zhí)行。
PROPAGATION_MANDATORY 使用當前的事務，如果當前沒有事務，就拋出異常。
PROPAGATION_REQUIRES_NEW 新建事務，如果當前存在事務，把當前事務掛起。
PROPAGATION_NOT_SUPPORTED 以非事務方式執(zhí)行操作，如果當前存在事務，就把當前事務掛起。
PROPAGATION_NEVER 以非事務方式執(zhí)行，如果當前存在事務，則拋出異常。
PROPAGATION_NESTED 如果當前存在事務，則在嵌套事務內(nèi)執(zhí)行。如果當前沒有事務，則執(zhí)行與PROPAGATION_REQUIRED類似的操作。

定義非常簡單，也很好理解，下面我們就進入代碼測試部分，驗證我們的理解是否正確。

代碼驗證

文中代碼以傳統(tǒng)三層結構中兩層呈現(xiàn)，即Service和Dao層，由Spring負責依賴注入和注解式事務管理，DAO層由Mybatis實現(xiàn)，你也可以使用任何喜歡的方式，例如，Hibernate,JPA,JDBCTemplate等。數(shù)據(jù)庫使用的是MySQL數(shù)據(jù)庫，你也可以使用任何支持事務的數(shù)據(jù)庫，并不會影響驗證結果。
首先我們在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建兩張表：
user1

CREATE TABLE `user1` (
  `id` INTEGER UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` VARCHAR(45) NOT NULL DEFAULT '',
  PRIMARY KEY(`id`)
)
ENGINE = InnoDB;

user2

CREATE TABLE `user2` (
  `id` INTEGER UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` VARCHAR(45) NOT NULL DEFAULT '',
  PRIMARY KEY(`id`)
)
ENGINE = InnoDB;

然后編寫相應的Bean和DAO層代碼：
User1

public class User1 {
    private Integer id;
    private String name;
   //get和set方法省略...
}

User2

public class User2 {
    private Integer id;
    private String name;
   //get和set方法省略...
}

User1Mapper

public interface User1Mapper {
    int insert(User1 record);
    User1 selectByPrimaryKey(Integer id);
    //其他方法省略...
}

User2Mapper

public interface User2Mapper {
    int insert(User2 record);
    User2 selectByPrimaryKey(Integer id);
    //其他方法省略...
}

最后也是具體驗證的代碼由service層實現(xiàn)，下面我們分情況列舉。

1.PROPAGATION_REQUIRED

我們?yōu)閁ser1Service和User2Service相應方法加上Propagation.REQUIRED屬性。
User1Service方法：

@Service
public class User1ServiceImpl implements User1Service {
    //省略其他...
    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void addRequired(User1 user){
        user1Mapper.insert(user);
    }
}

User2Service方法：

@Service
public class User2ServiceImpl implements User2Service {
    //省略其他...
    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void addRequired(User2 user){
        user2Mapper.insert(user);
    }
    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void addRequiredException(User2 user){
        user2Mapper.insert(user);
        throw new RuntimeException();
    }
    
}

1.1 場景一

此場景外圍方法沒有開啟事務。
驗證方法1：

@Override
    public void notransaction_exception_required_required(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("張三");
        user1Service.addRequired(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addRequired(user2);
        
        throw new RuntimeException();
    }

驗證方法2：

@Override
    public void notransaction_required_required_exception(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("張三");
        user1Service.addRequired(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addRequiredException(user2);
    }

分別執(zhí)行驗證方法，結果：

驗證方法序號 數(shù)據(jù)庫結果 結果分析
1 “張三”、“李四”均插入。 外圍方法未開啟事務，插入“張三”、“李四”方法在自己的事務中獨立運行，外圍方法異常不影響內(nèi)部插入“張三”、“李四”方法獨立的事務。
2 “張三”插入，“李四”未插入。 外圍方法沒有事務，插入“張三”、“李四”方法都在自己的事務中獨立運行,所以插入“李四”方法拋出異常只會回滾插入“李四”方法，插入“張三”方法不受影響。

結論：通過這兩個方法我們證明了在外圍方法未開啟事務的情況下Propagation.REQUIRED修飾的內(nèi)部方法會新開啟自己的事務，且開啟的事務相互獨立，互不干擾。

1.2 場景二

外圍方法開啟事務，這個是使用率比較高的場景。
驗證方法1：

@Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void transaction_exception_required_required(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("張三");
        user1Service.addRequired(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addRequired(user2);
        
        throw new RuntimeException();
    }

驗證方法2：

@Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void transaction_required_required_exception(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("張三");
        user1Service.addRequired(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addRequiredException(user2);
    }

驗證方法3：

@Transactional
    @Override
    public void transaction_required_required_exception_try(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("張三");
        user1Service.addRequired(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        try {
            user2Service.addRequiredException(user2);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("方法回滾");
        }
    }

分別執(zhí)行驗證方法，結果：

驗證方法序號 數(shù)據(jù)庫結果 結果分析
1 “張三”、“李四”均未插入。 外圍方法開啟事務，內(nèi)部方法加入外圍方法事務，外圍方法回滾，內(nèi)部方法也要回滾。
2 “張三”、“李四”均未插入。 外圍方法開啟事務，內(nèi)部方法加入外圍方法事務，內(nèi)部方法拋出異常回滾，外圍方法感知異常致使整體事務回滾。
3 “張三”、“李四”均未插入。 外圍方法開啟事務，內(nèi)部方法加入外圍方法事務，內(nèi)部方法拋出異?；貪L，即使方法被catch不被外圍方法感知，整個事務依然回滾。

結論：以上試驗結果我們證明在外圍方法開啟事務的情況下Propagation.REQUIRED修飾的內(nèi)部方法會加入到外圍方法的事務中，所有Propagation.REQUIRED修飾的內(nèi)部方法和外圍方法均屬于同一事務，只要一個方法回滾，整個事務均回滾。

2.PROPAGATION_REQUIRES_NEW

我們?yōu)閁ser1Service和User2Service相應方法加上Propagation.REQUIRES_NEW屬性。
User1Service方法：

@Service
public class User1ServiceImpl implements User1Service {
    //省略其他...
    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public void addRequiresNew(User1 user){
        user1Mapper.insert(user);
    }
    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void addRequired(User1 user){
        user1Mapper.insert(user);
    }
}

User2Service方法：

@Service
public class User2ServiceImpl implements User2Service {
    //省略其他...
    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public void addRequiresNew(User2 user){
        user2Mapper.insert(user);
    }
    
    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public void addRequiresNewException(User2 user){
        user2Mapper.insert(user);
        throw new RuntimeException();
    }
}

2.1 場景一

外圍方法沒有開啟事務。
驗證方法1：

@Override
    public void notransaction_exception_requiresNew_requiresNew(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("張三");
        user1Service.addRequiresNew(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addRequiresNew(user2);
        throw new RuntimeException();
        
    }

驗證方法2：

@Override
    public void notransaction_requiresNew_requiresNew_exception(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("張三");
        user1Service.addRequiresNew(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addRequiresNewException(user2);
    }

分別執(zhí)行驗證方法，結果：

驗證方法序號 數(shù)據(jù)庫結果 結果分析
1 “張三”插入，“李四”插入。 外圍方法沒有事務，插入“張三”、“李四”方法都在自己的事務中獨立運行,外圍方法拋出異?；貪L不會影響內(nèi)部方法。
2 “張三”插入，“李四”未插入 外圍方法沒有開啟事務，插入“張三”方法和插入“李四”方法分別開啟自己的事務，插入“李四”方法拋出異常回滾，其他事務不受影響。

結論：通過這兩個方法我們證明了在外圍方法未開啟事務的情況下Propagation.REQUIRES_NEW修飾的內(nèi)部方法會新開啟自己的事務，且開啟的事務相互獨立，互不干擾。

2.2 場景二

外圍方法開啟事務。
驗證方法1：

@Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void transaction_exception_required_requiresNew_requiresNew(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("張三");
        user1Service.addRequired(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addRequiresNew(user2);
        
        User2 user3=new User2();
        user3.setName("王五");
        user2Service.addRequiresNew(user3);
        throw new RuntimeException();
    }

驗證方法2：

@Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void transaction_required_requiresNew_requiresNew_exception(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("張三");
        user1Service.addRequired(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addRequiresNew(user2);
        
        User2 user3=new User2();
        user3.setName("王五");
        user2Service.addRequiresNewException(user3);
    }

驗證方法3：

@Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void transaction_required_requiresNew_requiresNew_exception_try(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("張三");
        user1Service.addRequired(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addRequiresNew(user2);
        User2 user3=new User2();
        user3.setName("王五");
        try {
            user2Service.addRequiresNewException(user3);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("回滾");
        }
    }

分別執(zhí)行驗證方法，結果：

驗證方法序號 數(shù)據(jù)庫結果 結果分析
1 “張三”未插入，“李四”插入，“王五”插入。 外圍方法開啟事務，插入“張三”方法和外圍方法一個事務，插入“李四”方法、插入“王五”方法分別在獨立的新建事務中，外圍方法拋出異常只回滾和外圍方法同一事務的方法，故插入“張三”的方法回滾。
2 “張三”未插入，“李四”插入，“王五”未插入。 外圍方法開啟事務，插入“張三”方法和外圍方法一個事務，插入“李四”方法、插入“王五”方法分別在獨立的新建事務中。插入“王五”方法拋出異常，首先插入 “王五”方法的事務被回滾，異常繼續(xù)拋出被外圍方法感知，外圍方法事務亦被回滾，故插入“張三”方法也被回滾。
3 “張三”插入，“李四”插入，“王五”未插入。 外圍方法開啟事務，插入“張三”方法和外圍方法一個事務，插入“李四”方法、插入“王五”方法分別在獨立的新建事務中。插入“王五”方法拋出異常，首先插入“王五”方法的事務被回滾，異常被catch不會被外圍方法感知，外圍方法事務不回滾，故插入“張三”方法插入成功。

結論：在外圍方法開啟事務的情況下Propagation.REQUIRES_NEW修飾的內(nèi)部方法依然會單獨開啟獨立事務，且與外部方法事務也獨立，內(nèi)部方法之間、內(nèi)部方法和外部方法事務均相互獨立，互不干擾。

3.PROPAGATION_NESTED

我們?yōu)閁ser1Service和User2Service相應方法加上Propagation.NESTED屬性。
User1Service方法：

@Service
public class User1ServiceImpl implements User1Service {
    //省略其他...
    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
    public void addNested(User1 user){
        user1Mapper.insert(user);
    }
}

User2Service方法：

@Service
public class User2ServiceImpl implements User2Service {
    //省略其他...
    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
    public void addNested(User2 user){
        user2Mapper.insert(user);
    }
    
    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
    public void addNestedException(User2 user){
        user2Mapper.insert(user);
        throw new RuntimeException();
    }
}

3.1 場景一

此場景外圍方法沒有開啟事務。
驗證方法1：

@Override
    public void notransaction_exception_nested_nested(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("張三");
        user1Service.addNested(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addNested(user2);
        throw new RuntimeException();
    }

驗證方法2：

@Override
    public void notransaction_nested_nested_exception(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("張三");
        user1Service.addNested(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addNestedException(user2);
    }

分別執(zhí)行驗證方法，結果：

驗證方法序號 數(shù)據(jù)庫結果 結果分析
1 “張三”、“李四”均插入。 外圍方法未開啟事務，插入“張三”、“李四”方法在自己的事務中獨立運行，外圍方法異常不影響內(nèi)部插入“張三”、“李四”方法獨立的事務。
2 “張三”插入，“李四”未插入。 外圍方法沒有事務，插入“張三”、“李四”方法都在自己的事務中獨立運行,所以插入“李四”方法拋出異常只會回滾插入“李四”方法，插入“張三”方法不受影響。

結論：通過這兩個方法我們證明了在外圍方法未開啟事務的情況下Propagation.NESTED和Propagation.REQUIRED作用相同，修飾的內(nèi)部方法都會新開啟自己的事務，且開啟的事務相互獨立，互不干擾。

3.2 場景二

外圍方法開啟事務。
驗證方法1：

@Transactional
    @Override
    public void transaction_exception_nested_nested(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("張三");
        user1Service.addNested(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addNested(user2);
        throw new RuntimeException();
    }

驗證方法2：

@Transactional
    @Override
    public void transaction_nested_nested_exception(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("張三");
        user1Service.addNested(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addNestedException(user2);
    }

驗證方法3：

@Transactional
    @Override
    public void transaction_nested_nested_exception_try(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("張三");
        user1Service.addNested(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        try {
            user2Service.addNestedException(user2);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("方法回滾");
        }
    }

分別執(zhí)行驗證方法，結果：

驗證方法序號 數(shù)據(jù)庫結果 結果分析
1 “張三”、“李四”均未插入。 外圍方法開啟事務，內(nèi)部事務為外圍事務的子事務，外圍方法回滾，內(nèi)部方法也要回滾。
2 “張三”、“李四”均未插入。 外圍方法開啟事務，內(nèi)部事務為外圍事務的子事務，內(nèi)部方法拋出異?；貪L，且外圍方法感知異常致使整體事務回滾。
3 “張三”插入、“李四”未插入。 外圍方法開啟事務，內(nèi)部事務為外圍事務的子事務，插入“李四”內(nèi)部方法拋出異常，可以單獨對子事務回滾。

結論：以上試驗結果我們證明在外圍方法開啟事務的情況下Propagation.NESTED修飾的內(nèi)部方法屬于外部事務的子事務，外圍主事務回滾，子事務一定回滾，而內(nèi)部子事務可以單獨回滾而不影響外圍主事務和其他子事務

4. REQUIRED,REQUIRES_NEW,NESTED異同

由“1.2 場景二”和“3.2 場景二”對比，我們可知：
NESTED和REQUIRED修飾的內(nèi)部方法都屬于外圍方法事務，如果外圍方法拋出異常，這兩種方法的事務都會被回滾。但是REQUIRED是加入外圍方法事務，所以和外圍事務同屬于一個事務，一旦REQUIRED事務拋出異常被回滾，外圍方法事務也將被回滾。而NESTED是外圍方法的子事務，有單獨的保存點，所以NESTED方法拋出異常被回滾，不會影響到外圍方法的事務。
由“2.2 場景二”和“3.2 場景二”對比，我們可知：
NESTED和REQUIRES_NEW都可以做到內(nèi)部方法事務回滾而不影響外圍方法事務。但是因為NESTED是嵌套事務，所以外圍方法回滾之后，作為外圍方法事務的子事務也會被回滾。而REQUIRES_NEW是通過開啟新的事務實現(xiàn)的，內(nèi)部事務和外圍事務是兩個事務，外圍事務回滾不會影響內(nèi)部事務。

5. 其他事務傳播行為

鑒于文章篇幅問題，其他事務傳播行為的測試就不在此一一描述了，感興趣的讀者可以去源碼中自己尋找相應測試代碼和結果解釋。傳送門：https://github.com/TmTse/tran...

模擬用例

介紹了這么多事務傳播行為，我們在實際工作中如何應用呢？下面我來舉一個示例：
假設我們有一個注冊的方法，方法中調(diào)用添加積分的方法，如果我們希望添加積分不會影響注冊流程（即添加積分執(zhí)行失敗回滾不能使注冊方法也回滾），我們會這樣寫：

@Service
   public class UserServiceImpl implements UserService {
        
        @Transactional
        public void register(User user){
                   
            try {
                membershipPointService.addPoint(Point point);
            } catch (Exception e) {
               //省略...
            }
            //省略...
        }
        //省略...
   }

我們還規(guī)定注冊失敗要影響addPoint()方法（注冊方法回滾添加積分方法也需要回滾），那么addPoint()方法就需要這樣實現(xiàn)：

@Service
   public class MembershipPointServiceImpl implements MembershipPointService{
        
        @Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
        public void addPoint(Point point){
                   
            try {
                recordService.addRecord(Record record);
            } catch (Exception e) {
               //省略...
            }
            //省略...
        }
        //省略...
   }

我們注意到了在addPoint()中還調(diào)用了addRecord()方法，這個方法用來記錄日志。他的實現(xiàn)如下：

@Service
   public class RecordServiceImpl implements RecordService{
        
        @Transactional(propagation = Propagation.NOT_SUPPORTED)
        public void addRecord(Record record){
                   
           
            //省略...
        }
        //省略...
   }

我們注意到addRecord()方法中propagation = Propagation.NOT_SUPPORTED，因為對于日志無所謂精確，可以多一條也可以少一條，所以addRecord()方法本身和外圍addPoint()方法拋出異常都不會使addRecord()方法回滾，并且addRecord()方法拋出異常也不會影響外圍addPoint()方法的執(zhí)行。
通過這個例子相信大家對事務傳播行為的使用有了更加直觀的認識，通過各種屬性的組合確實能讓我們的業(yè)務實現(xiàn)更加靈活多樣。

對REQUIRED中的1.2場景二的驗證方法3，外圍方法把會發(fā)生異常的方法try...catch了的整個事務會回滾的疑問[原文第一個評論]

回滾其實是因為拋出了另外一個異常：Transaction was marked for rollback only; cannot commit；
我理解為內(nèi)部方法發(fā)生異常時，就已經(jīng)將該事務標記為了rollbackOnly，必須回滾，但是又因為外部方法將該異常方法捕獲了，所以無法感知，就會進行事務提交，最后因為無法提交而拋出該異常。

異常由AbstractPlatformTransactionManager.commit()方法拋出。仔細看commit()的代碼邏輯感覺需要全局回滾的時候就會做回滾操作，但是執(zhí)行回滾操作之后，是因為事務狀態(tài)為新建而拋出了異常。這里我暫且下一個結論，并不是因為這個異常造成無法提交，而是因為執(zhí)行完全局回滾之后因為事務狀態(tài)為新建而拋出異常，至于為什么事務狀態(tài)為新建由于對源碼不夠深入并沒有搞清楚，

原文地址：https://segmentfault.com/a/1190000013341344

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