Spring事务注意事项

男娘i 2024-03-26 11:32 42阅读 0赞

我们在日常使用 Spring事务时，如果不了解其底层实现原理，经常会踩到一些坑，本文会介绍 Spring 事务的两种使用方式：声明式事务和编程式事务，以及其使用误区和最佳实践。

### 一、什么是 Spring 事务？ ###

Spring的事务框架将开发过程中事务管理相关的关注点进行适当的分离，通过Spring的事务框架，我们可以按照统一的编程模型来进行事务编程，却不用关心所使用的数据访问技术以及具体要访问什么 类型的事务资源。

Spring 事务的设计理念的基本原则是：让 事务管理与数据访问相分离。

*  当在业务层使用事务的抽象API进行事务管理的时候，不需要关心事务将要管理的资 源是什么，对不同的事务资源的管理将由相应的框架实现类来完成。

*  当在数据访问层对可能参与事务的数据资源进行访问的时候，只需要使用相应的数据访问API 进行数据访问，不需要关心当前的事务资源如何参与事务或者是否需要参与事务。这同样将 由事务框架类来打理。

对于我们开发人员来说，需要关心的就是通过抽象后的事务管理API（PlatformTransactionManager）对当前的事务进行管理而已。通常我们有两种使用方式，一种是声明式事务也就是 AOP 代理的方式，一种是使用 声明式事务也就是 PlatformTransactionManager API 的方式。

#### 1.1 声明式事务使用举例 ####

Spring 声明式事务非常简单，只需要一个注解 @Transaction 即可完成事务工作，如下：

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
        public void insert(Book book) {
            // 保存
        }

这个也是我们日常开发中经常会使用到的一种方式，但是如果是个新手或者对 Spring 声明式事务原理不了解的话经常会踩到一些坑，后面我们会介绍。下面我们再来看一下另外一种不常用的 Spring 事务使用方式：编程式事务 API

#### 1.2 编程式事务使用举例 ####

什么是编程式事务？

通过硬编码的方式使用 Spring 中提供的抽象事务API PlatformTransactionManager 来控制事务。

Spring 使用模板方法对其封装为我们提供了事务模板类：TransactionTemplate 方便我们使用。

@Rescorce
    private TransactionTemplate transactionTemplate
    
     public void test(){
    
            // TransactionCallback 有返回值
            transactionTemplate.execute(new TransactionCallback<Object>() {
                @Override
                public Object doInTransaction(TransactionStatus transactionStatus) {
                    try {
                        //业务代码
                        return new Object();
                    } catch (Exception e) {
                        //回滚
                        transactionStatus.setRollbackOnly();
                        return null;
                    }
                }
            });
    
            // TransactionCallbackWithoutResult 无返回值
            transactionTemplate.execute(new TransactionCallbackWithoutResult() {
                @Override
                protected void doInTransactionWithoutResult(TransactionStatus transactionStatus) {
                    try {
                        //业务代码
                    } catch (Exception e){
                        //回滚
                        transactionStatus.setRollbackOnly();
                    }
                }
            });
        }

其中 TransactionTemplate 在 SpringBoot 中，Spring 已经为我们初始化好放在 IoC 容器中，我们可以直接注入使用。编程式事务的好处是可以通过更细力度更个性化的事务控制流程。

### 二、声明式事务常见问题 ###

我们上面说过，Spring 事务使用不当会造成一些严重的问题，下面我们就 Spring事务 经常遇到的一些问题做一起讨论下。

#### 2.1 事务不生效的几种情况 ####

事务不生效问题经常出现在我们使用 Spring 声明式事务中，主要原因是因为对 Spring 事务管理机制和 声明式事务实现原理不够了解所致，下面我们一起来看下常见误区：

##### 1：类内部访问 #####

*  **场景描述**：

A 类的 a1 方法没有标注 @Transactional，a2 方法标注 @Transactional，在 a1里面调用 a2；事务不生效。

*  **举例说明：**

@Service
    public class TestService {
    
        public void test(){
            insert();
        }
    
        @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
        public void insert(){
            // 数据库操作
        }
    }

在test() 方法中调用被 @Transaction 注解标注的 insert()方法

@RestController
    public class TestController {
    
        @Resource
        private TestService testService;
    
        @GetMapping("/test")
        public void test() {
            testService.test();
        }
    }

当进行调用 **testService**.test() 时，insert() 方法的事务不会生效。

*  **原因解释：**

因为 @Transactional 的工作机制是基于 AOP 实现，AOP 是使用动态代理实现的。如果通过代理调用insert()，通过 AOP 会前后进行增强，增强的逻辑其实就是在 insert() 的前后别加上开启、提交事务的逻辑。

而现在是在 test() 方法中直接调用 this.insert(),this 指向 TestService 的非代理对象,不会经过 AOP 的事务增强操作。也就是类内部调用事务方法，不会通过代理方式访问。

解决方法也很简单，这里介绍一个通用的处理方式，那就是在 本类中获取 Spring IoC 容器，使用依赖查找的方式从容器中直接获取 当前代理对象。如下：

@Service
    public class TestService implements ApplicationContextAware {
    
        private ApplicationContext applicationContext;
        
        @Override
        public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
            this.applicationContext = applicationContext;
        }
        
        public void test() {
            // 从Spring IoC 容器中获取代理类
            TestService testService = applicationContext.getBean(TestService.class);
            // 调用代理类目标方法
            testService.insert();
        }
    
        @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
        public void insert() {
            // 数据库操作
            System.out.println("insert 数据库操作。。。");
        }
    }

除了上述方法，我们还可以 通过 AopContext 获取代理对象来调用：

@Service
    public class TestService {
        
        public void test() {        
           // 获取当前类的代理对象
           TestService testServiceProxy = ((TestService)AopContext.currentProxy())
            // 调用代理类目标方法
           testServiceProxy.insert();
        }
    
        @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
        public void insert() {
            // 数据库操作
            System.out.println("insert 数据库操作。。。");
        }
    }

注意启动类需要添加 @EnableAspectJAutoProxy(exposeProxy = true) 注解

##### 2：非 public 可重载方法 #####

*  **场景描述**：

在 Spring Bean 的非 public 方法上，添加 @Transactional 注解不会生效。

*  **举例说明：**

@Service
    public class TestService {
        
        @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
        protected void insert1(){
            // 数据库操作
        }
    
        @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
        public final void insert2(){
            // 数据库操作
        }
    
        @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
        public static void insert3(){
            // 数据库操作
        }
    }

**insert1**() 被 protected 修饰符修饰，导致事务不会生效； insert2() 被 final 修饰，导致事务不生效； insert3() 被 static 修饰，导致事务不会生效。

@RestController
    public class TestController {
    
        @Resource
        private TestService testService;
    
        @GetMapping("/test")
        public void test() {
            testService.insert1();
            testService.insert2();
            testService.insert3();
        }
    }

实际使用时，这三种场景不太容易出现，因为 IDEA 会有提醒: 被 @Transactional 标注的方法必须可被重载。

![516514916d2e94c156c7d95f9f62266c.png][]

*  **原因解释：**

Spring 要求被代理方法必须是 public 的并且是可被重载的。

##### 3：异常不匹配(重点) #####

*  **场景描述**：

@Transactional 没有设置 rollbackFor = Exception.class 属性或者指定异常类型和方法抛出的异常类型不匹配。

*  **举例说明：**

@Service
    public class TestService {
    
        @Transactional
        public void insert() throws Exception {
            // 数据库操作
            throw new Exception("发生异常");
        }
    }

*  **原因解释：**

Spring 事务默认只捕获 uncheck exception，即只会回滚 RuntimeException（运行时异常）和Error（错误），对于普通的 Exception（非运行时异常），它不会回滚。

![9bf1324b8e3b7a733ad329a68077a58c.png][]

##### 4：多线程 #####

*  **场景描述**：

在 Spring 事务方法中开启线程操作数据库，不受主线程事务控制。

*  **举例说明：**

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
        public void insert() {
            //  开启子线程
            new Thread(() -> {
               doDb();
            }).start();
    
            // 主线程异常
            throw new RuntimeException("父线程异常");
        }

父线程抛出线程，事务回滚。因为子线程是独立存在，和父线程不在同一个事务中，所以子线程的修改并不会被回滚。

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
        public void insert2() {
    
            //  开启子线程
            new Thread(() -> {
                doDb();
                throw new RuntimeException("子线程异常");
            }).start();
        }

由于子线程的异常不会被外部的线程捕获，所以父线程不抛异常，事务回滚没有生效。

*  **原因解释：**

Spring事务控制是通过 AOP 动态代理，在方法开始是开启一个事务，并把该事务放在当前前程上下文中进行传递，开启子线程事务无法传递，导致子线程事务失效。

##### 5：嵌套事务未捕获异常 #####

Spring 传播属性中的嵌套事务是通过 JDBC 提供 SavePoint 来实现的。

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PROPAGATION\_REQUIRES\_NEW 和 PROPAGATION\_NESTED 比较容易混淆：

**PROPAGATION\_REQUIRES\_NEW**：启动一个新的, 不依赖于环境的 “内部” 事务. 这个事务将被完全 commited 或 rolled back 而不依赖于外部事务, 它拥有自己的隔离范围, 自己的锁, 等等. 当内部事务开始执行时, 外部事务将被挂起, 内务事务结束时, 外部事务将继续执行。

**PROPAGATION\_NESTED**： 开始一个 “嵌套的” 事务, 它是已经存在事务的一个真正的子事务.潜套事务开始执行时, 它将取得一个 savepoint. 如果这个嵌套事务失败, 我们将回滚到此savepoint. 嵌套事务是外部事务的一部分, 只有外部事务结束后它才会被提交。**如果外部事务 commit, 嵌套事务也会被 commit, 这个规则同样适用于 rollback**。

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*  **场景描述**：

一个事务方法A调用另一个嵌套事务方法B，嵌套事务方法A 异常，不希望影响 事务方法B

*  **举例说明：**

public class TestService {
    
        @Resource
        private TagRepository tagRepository;
    
         // 默认隔离级别
        @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
        public void insert1() {
            tagRepository.upsert("insert1", TagType.UNKNOWN);
            ((TestService) AopContext.currentProxy()).insert2();
        }
    
        @Transactional(propagation = Propagation.NESTED, rollbackFor = RuntimeException.class)
        public void insert2() {
            tagRepository.upsert("insert2", TagType.UNKNOWN);
              throw new RuntimeException("insert2 exception");
        }
    }

这种情况使用了嵌套的内部事务，原本是希望调用 insert2()方法时，如果出现了异常，只回滚insert2()方法里的内容，不回滚 insert1里的内容，即回滚保存点。但实际上，insert1 也回滚了。

*  **原因解释：**

因为insert2方法出现了异常，没有手动捕获，会继续往上抛，到外层 insert2 方法的代理方法中捕获了异常。所以，这种情况是直接回滚了整个事务，不只回滚单个保存点。

可以将内部嵌套事务放在 try/catch 中，并且不继续往上抛异常。这样就能保证，如果内部嵌套事务中出现异常，只回滚内部事务，而不影响外部事务。

// 默认隔离级别
        @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
        public void insert1() {
            tagRepository.upsert("insert1", TagType.UNKNOWN);
            try {
                ((TestService) AopContext.currentProxy()).insert2();
            } catch (Exception e) {
                System.out.println("捕获 insert2 异常");
            }
        }

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这种方式也是嵌套事务最有价值的地方, 它起到了分支执行的效果。嵌套事务执行异常，自动回滚到保存点，在外部事务捕获异常，做其他逻辑处理。

##### 6：自己吞掉了异常 #####

*  **场景描述**：

在事务方法中 try…catch 住异常没有向外抛出，导致事务不生效。

*  **举例说明：**

@Transactional
        protected void test(){
            // 数据库操作
            try {
                doOther();
            } catch (Exception e) {
                log.error("xxx");
            }
        }

*  **原因解释：**

Spring 事物处理是通过 AOP try…catch 代理方法,根据异常信息来回滚事物的,如果没检测到异常,也便不会回滚事物了。

#### 2.2 大事务问题 ####

@Transactional注解一般加在某个业务方法上，会导致整个业务方法都在同一个事务中，粒度太粗，不好控制事务范围，是出现大事务问题的最常见的原因。

##### 2.2.1 大事务常见问题 #####

所谓大事务就是事务流程较长的事务，大事务会造成许多性能问题：

*  死锁

*  锁定太多的数据，造成大量的阻塞和锁超时

*  执行时间长，容易造成主从延迟

*  回滚时间长

*  并发情况下，数据库连接池容易被占满

*  undo log日志膨胀，不仅增加了存储的空间，而且可能降低查询的性能

最主要的影响数据库连接池容易被撑爆，导致大量线程等待，造成请求无响应或请求超时。

如何查询大事务？

select * from information_schema.innodb_trx where TIME_TO_SEC(timediff(now(),trx_started))>10

##### 2.2.2 如何避免大事务问题？ #####

**1.少用 @Transactional 注解**

@Transactional注解一般加在某个业务方法上，会导致整个业务方法都在同一个事务中，粒度太粗，不好控制事务范围，是出现大事务问题的最常见的原因。可以使用我们上面介绍到的编程式事务，在spring项目中使用 TransactionTemplate 手动执行事务。

**2. 将查询方法放到事务外**

如果出现大事务，可以将查询(select)方法放到事务外，也是比较常用的做法，因为一般情况下这类方法是不需要事务的。如下面代码：

@Transactional(rollbackFor=Exception.class) 
       public void save(User user) { 
             queryData1(); 
             queryData2(); 
             addData1(); 
             updateData2(); 
       }

可以将queryData1和queryData2两个查询方法放在事务外执行，将真正需要事务执行的代码才放到事务中，比如：addData1和updateData2方法，这样就能有效的减少事务的粒度。

该怎么拆分呢? 多数人可能会想到下面这样：

public void save(User user) { 
             queryData1(); 
             queryData2(); 
             doSave(); 
        } 
        
        @Transactional(rollbackFor=Exception.class) 
        public void doSave(User user) { 
           addData1(); 
           updateData2(); 
        }

这个例子是非常经典的错误，这种直接方法调用的做法事务不会生效，这和我们前面在 Spring 事务不生效一章中介绍的第一种情况一模一样，这种错误经常会在日常开发中出现。即使有经验的开发人员稍不注意，就会采坑。

因此，更推荐使用下面方法重构实现：

@Resource
       private TransactionTemplate transactionTemplate; 
        
       public void save(final User user) { 
             queryData1(); 
             queryData2(); 
             transactionTemplate.execute(new TransactionCallbackWithoutResult() {
                @Override
                protected void doInTransactionWithoutResult(TransactionStatus transactionStatus) {
                    try {
                        //业务代码
                        addData1(); 
                        updateData2(); 
                    } catch (Exception e){
                        //回滚
                        transactionStatus.setRollbackOnly();
                    }
                }
            });
       }

**3. 事务中避免远程调用**

我们在接口中调用其他系统的接口是不能避免的，由于网络不稳定，这种远程调的响应时间可能比较长，如果远程调用的代码放在某个事务中，这个事务就可能是大事务。当然，远程调用不仅仅是指调用接口，还有包括：发MQ消息，或者连接redis、mongodb保存数据等。

@Transactional(rollbackFor=Exception.class) 
       public void save(User user) { 
             callRemoteApi(); 
             addData1();
             sendMq(); 
       }

远程调用的代码可能耗时较长，切记一定要放在事务之外。

@Resource
       private TransactionTemplate transactionTemplate; 
        
       public void save(User user) { 
             callRemoteApi(); 
             transactionTemplate.execute(new TransactionCallbackWithoutResult() {
                @Override
                protected void doInTransactionWithoutResult(TransactionStatus transactionStatus) {
                    try {
                        //业务代码
                        addData1();
                    } catch (Exception e){
                        //回滚
                        transactionStatus.setRollbackOnly();
                    }
                }
            });
             sendMq();
       }

有些朋友可能会问，远程调用的代码不放在事务中如何保证数据一致性呢?这就需要建立：重试+补偿机制，达到数据最终一致性了。

**4. 事务中避免一次性处理太多数据**

如果一个事务中需要处理的数据太多，也会造成大事务问题。比如为了操作方便，你可能会一次批量更新1000条数据，这样会导致大量数据锁等待，特别在高并发的系统中问题尤为明显。

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
        public void saveList(List<User> userList) {
            insert(userList);
        }

解决办法是分页处理，1000条数据，分50页，一次只处理20条数据，这样可以大大减少大事务的出现。

public void saveList(List<User> userList) {
            Lists.partition(userList, 20)
                    .forEach(users -> {
                        transactionTemplate.execute(transactionStatus -> {
                            return insert(users);
                        });
                    });
        }

### 三、Spring 事务使用最佳实践 ###

1.Spring 声明式事务适合简单的事务场景，使用方便，但是容易采坑，当使用 Spring 声明式事务时,请仔细检查确认一下几个方面:

*  @Transactional 注解必须明确指定回滚异常 rollbackFor = XXX.class

*  该事物方法必须是通过代理类访问

*  确保异常被抛出

*  确保方法是 public 可重载方法

*  是否多线程内开启事物

*  嵌套事务是否需要捕获异常

2.对于一些不便于使用 声明式事务的场景,我们推荐使用 编程式事物管理来控制事务。 使用编程式事务管理几乎不需要注意什么,编程上事务可以让我们更加细粒度的控制事务范围,并且可以很好的避免声明式事物带来的一些坑。

[参考文章][Link 1]

[516514916d2e94c156c7d95f9f62266c.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/26/30cbe6ea4e9a4921a5925b6908b6c7df.png
[9bf1324b8e3b7a733ad329a68077a58c.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/26/dc0cef6f2e414aab9c75118c49080952.png
[Link 1]: https://tech.tuhu.cn/?p=7972