Spring 之事务及传播机制原理详解

小咪咪 2023-09-26 20:22 25阅读 0赞

Spring 框架是一个流行的Java应用程序框架，其中**事务管理**是其最重要的特性之一。事务是指一系列相关操作的集合，如果其中任何一步失败，整个事务应该回滚到之前的状态。

Spring 框架提供了一个丰富的事务管理功能集合，包括事务传播机制，隔离级别等。本文将深入了解框架事务管理的底层原理，特别是事务传播机制的实现。

## 事务概述 ##

事务是指在数据库中执行的一系列相关操作。它们必须作为单个操作单元执行，以确保数据的一致性和完整性。在Java应用程序中，事务可以使用 JDBC 或 Java Persistence API（JPA）进行管理。

Spring 框架支持声**明式和编程式事务管理**。

*  在声明式事务管理中，可以使用注释或XML配置声明如何管理事务。
 *  在编程式事务管理中，可以使用编程方式管理事务。

无论选择哪种方式， Spring 框架都提供了一致性的API来管理事务。

## 事务管理 ##

事务管理器主要有三个接口：

*  **PlatformTransactionManager**: 提供了管理事务的基本操作，如开始事务，提交事务和回滚事务。
 *  **TransactionDefinition**: 提供了事务的定义，如隔离级别，超时和传播行为。
 *  **TransactionStatus**: 提供了事务的状态，如是否已提交或已回滚。

Spring 框架提供了许多实现 PlatformTransactionManager 接口的类, 其中包括：

*  **DataSourceTransactionManager**: 用于在JDBC事务中使用。
 *  **JpaTransactionManager**: 用于在JPA事务中使用。
 *  **HibernateTransactionManager**: 用于在Hibernate事务中使用。

可以根据的需要选择使用哪个事务管理器。

## 事务传播机制 ##

Spring 框架的事务传播机制用于**定义在多个事务之间如何传播事务**。例如，如果一个方法正在一个具有事务的上下文中执行，而该方法又调用另一个方法，那么应该如何处理事务？ Spring 框架的事务传播机制定义了这种情况下的行为：

*  **PROPAGATION\_REQUIRED**: 如果当前存在事务，则加入该事务；否则，创建一个新事务。
 *  **PROPAGATION\_SUPPORTS**: 如果当前存在事务，则加入该事务；否则，不使用事务。
 *  **PROPAGATION\_MANDATORY**: 如果当前存在事务，则加入该事务；否则，抛出异常。
 *  **PROPAGATION\_REQUIRES\_NEW**: 创建一个新事务，并挂起当前事务（如果存在）。
 *  **PROPAGATION\_NOT\_SUPPORTED**: 不使用事务；如果当前存在事务，则挂起该事务。
 *  **PROPAGATION\_NEVER**: 不使用事务；如果当前存在事务，则抛出异常。
 *  **PROPAGATION\_NESTED**: 如果当前存在事务，则在嵌套事务中执行；否则，创建一个新事务。

事务传播机制的**默认值**为 **PROPAGATION\_REQUIRED**。这意味着如果一个方法在一个具有事务的上下文中执行，而该方法又调用另一个方法，则第二个方法将加入该事务。

## 事务传播机制实现 ##

事务传播机制是通过 **TransactionInterceptor** 拦截器来实现的。TransactionInterceptor 是一个**AOP拦截器**，它拦截方法调用，并在方法调用之前和之后启动和提交事务。

当使用 Spring 框架进行事务管理时，需要将 TransactionInterceptor 添加到的应用程序上下文中。然后，可以使用 **@Transactional** 注释或使用XML配置来定义事务传播行为。

下面是一个使用 @Transactional 注释定义事务传播行为的示例：

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void foo() {
    // ...
    }
    复制代码

在这个例子中，foo() 方法使用默认的事务传播行为 PROPAGATION\_REQUIRED。

当使用 @Transactional 注释时， Spring 框架会将 TransactionInterceptor 添加到的方法上。当调用该方法时，TransactionInterceptor 会拦截该调用，并根据在注释中指定的事务传播行为来启动事务。

## 框架源码解析 ##

在 Spring 框架中，事务管理器的实现主要包括以下几个类：

*  **AbstractPlatformTransactionManager**: 它是PlatformTransactionManager接口的抽象实现。它定义了事务的基本操作，如开始事务，提交事务和回滚事务。
 *  **DataSourceTransactionManager**: 它是AbstractPlatformTransactionManager的子类，它用于在JDBC事务中使用。
 *  **JpaTransactionManager**: 它是AbstractPlatformTransactionManager的子类，它用于在JPA事务中使用。
 *  **HibernateTransactionManager**: 它是AbstractPlatformTransactionManager的子类，它用于在Hibernate事务中使用。

**事务传播机制的实现**主要包括以下几个类：

*  **AbstractFallbackTransactionAttributeSource**: 它是TransactionAttributeSource接口的抽象实现。它定义了如何获取事务属性。
 *  **AnnotationTransactionAttributeSource**: 它是AbstractFallbackTransactionAttributeSource的子类，它用于从注释中获取事务属性。
 *  **TransactionInterceptor**: 它是一个AOP拦截器，它拦截方法调用，并在方法调用之前和之后启动和提交事务。

事务传播机制的实现主要是通过 TransactionInterceptor 拦截器来实现的。下面是TransactionInterceptor的源代码：

public class TransactionInterceptor implements MethodInterceptor {
    
        private PlatformTransactionManager transactionManager;
    
        private TransactionAttributeSource transactionAttributeSource;
    
        // ...
    
        @Override
        public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {
            TransactionAttributeSource tas = getTransactionAttributeSource();
            if (tas == null) {
                // no transaction attribute source -> no transaction
                return invocation.proceed();
            }
    
            Class<?> targetClass = (invocation.getThis() != null ? AopUtils.getTargetClass(invocation.getThis()) : null);
            TransactionAttribute txAttr = tas.getTransactionAttribute(invocation.getMethod(), targetClass);
            PlatformTransactionManager tm = determineTransactionManager(txAttr);
            TransactionInfo txInfo = createTransactionIfNecessary(tm, txAttr, invocation.getMethodIdentification());
            Object retVal = null;
            try {
                retVal = invocation.proceed();
            }
            catch (Throwable ex) {
                // transactional code threw exception -> rollback
                completeTransactionAfterThrowing(txInfo, ex);
                throw ex;
            }
            finally {
                cleanupTransactionInfo(txInfo);
            }
            commitTransactionAfterReturning(txInfo);
            return retVal;
        }
    
        // ...
    
    }
    
    复制代码

在这个代码中，invoke() 方法拦截了方法调用，并根据其事务属性来启动事务。

如果事务属性为PROPAGATION\_REQUIRED，则创建一个新事务或加入当前事务。

如果事务属性为PROPAGATION\_REQUIRES\_NEW，则创建一个新事务并挂起当前事务。

如果事务属性为PROPAGATION\_SUPPORTS，则将不使用事务。

如果事务属性为PROPAGATION\_MANDATORY，则将抛出异常。

## 总结 ##

Spring 框架的事务管理是其最重要的特性之一。它提供了一个丰富的事务管理功能集合，包括事务传播机制，隔离级别等。事务传播机制定义了在多个事务之间如何传播事务。

事务传播机制是通过TransactionInterceptor拦截器来实现的，该拦截器会拦截方法调用，并根据其事务属性来启动事务。

在使用 Spring 框架进行事务管理时，可以使用@Transactional注释或使用XML配置来定义事务传播行为。