@Transactional 用法

1.  @Transactional的定义

    Spring中的@Transactional基于动态代理的机制，提供了一种透明的事务管理机制，方便快捷解决在开发中碰到的问题。在现实中，实际的问题往往比我们预期的要复杂很多，这就要求对@Transactional有深入的了解，以来应对复杂问题。

首先我们来看看@Transactional的代码定义：

1. @Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})  
2. @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)  
3. @Inherited  
4. @Documented  
5. public @interface Transactional {  
6.   
7.     /**  
8.      * A qualifier value for the specified transaction.  
9.      * <p>May be used to determine the target transaction manager,  
10.      * matching the qualifier value (or the bean name) of a specific  
11.      * {@link org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager}  
12.      * bean definition.  
13.      */  
14.     String value() default "";  
15.   
16.     /**  
17.      * The transaction propagation type.  
18.      * Defaults to {@link Propagation#REQUIRED}.  
19.      * @see org.springframework.transaction.interceptor.TransactionAttribute#getPropagationBehavior()  
20.      */  
21.     Propagation propagation() default Propagation.REQUIRED;  
22.   
23.     /**  
24.      * The transaction isolation level.  
25.      * Defaults to {@link Isolation#DEFAULT}.  
26.      * @see org.springframework.transaction.interceptor.TransactionAttribute#getIsolationLevel()  
27.      */  
28.     Isolation isolation() default Isolation.DEFAULT;  
29.   
30.     /**  
31.      * The timeout for this transaction.  
32.      * Defaults to the default timeout of the underlying transaction system.  
33.      * @see org.springframework.transaction.interceptor.TransactionAttribute#getTimeout()  
34.      */  
35.     int timeout() default TransactionDefinition.TIMEOUT_DEFAULT;  
36.   
37.     /**  
38.      * {@code true} if the transaction is read-only.  
39.      * Defaults to {@code false}.  
40.      * <p>This just serves as a hint for the actual transaction subsystem;  
41.      * it will <i>not necessarily</i> cause failure of write access attempts.  
42.      * A transaction manager which cannot interpret the read-only hint will  
43.      * <i>not</i> throw an exception when asked for a read-only transaction.  
44.      * @see org.springframework.transaction.interceptor.TransactionAttribute#isReadOnly()  
45.      */  
46.     boolean readOnly() default false;  
47.   
48.     /**  
49.      * Defines zero (0) or more exception {@link Class classes}, which must be a  
50.      * subclass of {@link Throwable}, indicating which exception types must cause  
51.      * a transaction rollback.  
52.      * <p>This is the preferred way to construct a rollback rule, matching the  
53.      * exception class and subclasses.  
54.      * <p>Similar to {@link org.springframework.transaction.interceptor.RollbackRuleAttribute#RollbackRuleAttribute(Class clazz)}  
55.      */  
56.     Class<? extends Throwable>[] rollbackFor() default {};  
57.   
58.     /**  
59.      * Defines zero (0) or more exception names (for exceptions which must be a  
60.      * subclass of {@link Throwable}), indicating which exception types must cause  
61.      * a transaction rollback.  
62.      * <p>This can be a substring, with no wildcard support at present.  
63.      * A value of "ServletException" would match  
64.      * {@link javax.servlet.ServletException} and subclasses, for example.  
65.      * <p><b>NB: </b>Consider carefully how specific the pattern is, and whether  
66.      * to include package information (which isn't mandatory). For example,  
67.      * "Exception" will match nearly anything, and will probably hide other rules.  
68.      * "java.lang.Exception" would be correct if "Exception" was meant to define  
69.      * a rule for all checked exceptions. With more unusual {@link Exception}  
70.      * names such as "BaseBusinessException" there is no need to use a FQN.  
71.      * <p>Similar to {@link org.springframework.transaction.interceptor.RollbackRuleAttribute#RollbackRuleAttribute(String exceptionName)}  
72.      */  
73.     String[] rollbackForClassName() default {};  
74.   
75.     /**  
76.      * Defines zero (0) or more exception {@link Class Classes}, which must be a  
77.      * subclass of {@link Throwable}, indicating which exception types must <b>not</b>  
78.      * cause a transaction rollback.  
79.      * <p>This is the preferred way to construct a rollback rule, matching the  
80.      * exception class and subclasses.  
81.      * <p>Similar to {@link org.springframework.transaction.interceptor.NoRollbackRuleAttribute#NoRollbackRuleAttribute(Class clazz)}  
82.      */  
83.     Class<? extends Throwable>[] noRollbackFor() default {};  
84.   
85.     /**  
86.      * Defines zero (0) or more exception names (for exceptions which must be a  
87.      * subclass of {@link Throwable}) indicating which exception types must <b>not</b>  
88.      * cause a transaction rollback.  
89.      * <p>See the description of {@link #rollbackForClassName()} for more info on how  
90.      * the specified names are treated.  
91.      * <p>Similar to {@link org.springframework.transaction.interceptor.NoRollbackRuleAttribute#NoRollbackRuleAttribute(String exceptionName)}  
92.      */  
93.     String[] noRollbackForClassName() default {};  
94.   
95. }  

  基于源代码，我们可以发现在@Transactional，原来有这么多的属性可以进行配置，从而达到复杂应用控制的目的。具体各个属性的用法和作用，将在本文的后面逐一进行讲解和说明。

2.  使用@Transactional的Spring配置

     为了使用基于@Transactional的事务管理，需要在Spring中进行如下的配置：

1. <beans:bean id="transactionManager"  
2.     class="org.springframework.orm.jpa.JpaTransactionManager">  
3.     <beans:property name="dataSource" ref="dataSource" />  
4.     <beans:property name="entityManagerFactory" ref="entityManagerFactory" />  
5. </beans:bean>  
6.   
7. <!-- 声明使用注解式事务 -->  
8. <tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager" /> 

 dataSource是在Spring配置文件中定义的数据源的对象实例，EntityManagerFactory是基于JPA使用的实体类管理器：org.springframework.orm.jpa.LocalContainerEntityManagerFactoryBean。这些都是用来配置与数据库的连接信息，本质上，@Transactional使用了JDBC的事务来进行事务控制的。

  <annotation-driven>标签的声明，则是在Spring内部启用@Transactional来进行事务管理，类似开关之类的声明。

3.  @Transactional之value

    value这里主要用来指定不同的事务管理器；主要用来满足在同一个系统中，存在不同的事务管理器。比如在Spring中，声明了两种事务管理器txManager1, txManager2.

然后，用户可以根据这个参数来根据需要指定特定的txManager.

   那有同学会问什么情况下会存在多个事务管理器的情况呢？ 比如在一个系统中，需要访问多个数据源或者多个数据库，则必然会配置多个事务管理器的。

4.   @Transactional之propagation

      Propagation支持7种不同的传播机制：

•  REQUIRED

               业务方法需要在一个事务中运行,如果方法运行时,已处在一个事务中,那么就加入该事务,否则自己创建一个新的事务.这是spring默认的传播行为.。 

•  SUPPORTS： 

               如果业务方法在某个事务范围内被调用,则方法成为该事务的一部分,如果业务方法在事务范围外被调用,则方法在没有事务的环境下执行。

•  MANDATORY：

               只能在一个已存在事务中执行,业务方法不能发起自己的事务,如果业务方法在没有事务的环境下调用,就抛异常

•  REQUIRES_NEW

             业务方法总是会为自己发起一个新的事务,如果方法已运行在一个事务中,则原有事务被挂起,新的事务被创建,直到方法结束,新事务才结束,原先的事务才会恢复执行.

•  NOT_SUPPORTED

           声明方法需要事务,如果方法没有关联到一个事务,容器不会为它开启事务.如果方法在一个事务中被调用,该事务会被挂起,在方法调用结束后,原先的事务便会恢复执行.

• NEVER：

              声明方法绝对不能在事务范围内执行,如果方法在某个事务范围内执行,容器就抛异常.只有没关联到事务,才正常执行.

•  NESTED：

          如果一个活动的事务存在,则运行在一个嵌套的事务中.如果没有活动的事务,则按REQUIRED属性执行.它使用了一个单独的事务, 这个事务拥有多个可以回滚的保证点.内部事务回滚不会对外部事务造成影响, 它只对DataSourceTransactionManager 事务管理器起效.

     其实大家最感到困惑的是REQUIRED_NEW和NESTED两种不同的传播机制，功能类似，都涉及到了事务嵌套的问题，那两者有何区别呢？该如何正确使用这两种模式呢？

        以下是摘自Spring的文档：

          PROPAGATION_REQUIRES_NEW : uses a completely independent transaction for each affected transaction scope. In that case, the underlying physical transactions are different and hence can commit or roll back independently, with an outer transaction not affected by an inner transaction's rollback status.

         内部的事务独立运行，在各自的作用域中，可以独立的回滚或者提交；而外部的事务将不受内部事务的回滚状态影响。 

        ROPAGATION_NESTED : uses a single physical transaction with multiple savepoints that it can roll back to. Such partial rollbacks allow an inner transaction scope to trigger a rollback for its scope, with the outer transaction being able to continue the physical transaction despite some operations having been rolled back. This setting is typically mapped onto JDBC savepoints, so will only work with JDBC resource transactions.

       NESTED的事务，基于单一的事务来管理，提供了多个保存点。这种多个保存点的机制允许内部事务的变更触发外部事务的回滚。而外部事务在混滚之后，仍能继续进行事务处理，即使部分操作已经被混滚。 由于这个设置基于JDBC的保存点，所以只能工作在JDBC的机制智商。

       由此可知， 两者都是事务嵌套，不同之处在于，内外事务之间是否存在彼此之间的影响；NESTED之间会受到影响，而产生部分回滚，而REQUIRED_NEW则是独立的。

5.   @Transactional之isolation
       隔离级别所要解决的问题是在应用程序中，存在多个事务同时在运行之时，需要解决和处理好的问题。那首先来看看，一般会出现哪些问题呢？先来看看吧。

•       脏读（dirty read)  

         一个事物更新了数据库中的某些数据，另一个事物读取了这些数据，这时前一个事物由于某些原因回滚了，那么第二个事物读取的数据就是“脏数据” 

•        不可重复读（non-repeatable read)

        一个事物需要两次查询同一数据，但两次查询中间可能有另外一个事物更改了这个数据，导致前一个事物两次读出的数据不一致。

•         幻读 （phantom read)

           一个事物两次查询同一个表，但两次查询中间可能有另外一个事物又向这个表中插入了一些新数据，导致前一个事物的两次查询不一致  
  下面来看看Spring中@Transactional中Isolation有具备的值：

•   DEFAULT  使用各个数据库默认的隔离级别
•   Read Uncommited :读未提交数据( 会出现脏读,不可重复读,幻读  )
•  Read Commited :读已提交的数据(会出现不可重复读,幻读)
•  Repeatable Read :可重复读(会出现幻读)
•  Serializable :串行化

     其与事务中容易出现的问题对应关系具体如下：     

    具体如何来设置具体的隔离界别，则依据业务系统具体可以容忍的程度而定。Serializable最为严格，然而效率最低；Read Uncommited效率最高，但是容易出现各种问题，中间的2个级别介于二者之间，故本质上是效率与出错概率的平衡与妥协。

6.    @Transactional之timeout

      用于设置事务处理的时间长度，阻止可能出现的长时间的阻塞系统或者占用系统资源。单位为秒。如果超时设置事务回滚，并抛出TransactionTimedOutException异常。

    spring事务超时 = 事务开始时到最后一个Statement创建时时间 + 最后一个Statement的执行时超时时间（即其queryTimeout）。

     关于事务超时时间的计算可以参考：http://jinnianshilongnian.iteye.com/blog/1986023

7.   @Transactional之readOnly

      默认情况下是false，可以显示指定为true， 告诉程序该方法下使用的是只读操作，如果进行其他非读操作，则会跑出异常；这个紧紧适用于只有readOnly标识的情况下，当其与propagation机制同时使用之时，则会出现只读设置被覆盖的情况，比如在required的情况下。在使用 REQUIRED 传播模式时，会抛出一个只读连接异常。使用 JDBC 时是这样。使用基于 ORM 的框架时，只读标志只是对数据库的一个提示，并且一条基于 ORM 框架的指令（本例中是 hibernate）将对象缓存的 flush 模式设置为 NEVER，表示在这个工作单元中，该对象缓存不应与数据库同步。不过，REQUIRED 传播模式会覆盖所有这些内容，允许事务启动并工作，就好像没有设置只读标志一样。

     具体的详细内容可以参考： http://robinsoncrusoe.iteye.com/blog/825531

8.   @Transactional之rollbackForClassName/rollbackFor

       Spring默认情况下会对运行期例外(RunTimeException)进行事务回滚。这个例外是unchecked，如果遇到checked意外就不回滚。

       用来指明回滚的条件是哪些异常类或者异常类名。用法比较简单，这些不再赘述。

9.   @Transactional之noRollbackForClassName/noRollbackFor
       作用雷同于8， 用来指明在抛出特定异常的情况下，不进行数据库的事务回滚操作。

10. 总结

      在针对@Transactional的各个属性进行详细分析之后，相信各位对他们具体的含义和应用场景有了一定的认识，使用起来便会不再那么迷茫和犹豫；非常感谢Spring给我们提供了这些便捷的事务管理方式，摆脱了繁琐的体力活，提升了开发的效率。

      在这里这些资料的过程中，参考诸多blog的文字，不再一一列出，一并致谢，更多的是希望站在这些巨人的肩上，能把技术点和应用点，解释清楚即可。