理解Spring事務(wù)抽象

Spring事務(wù)抽象的關(guān)鍵是事務(wù)策略的概念。事務(wù)策略是由TransactionManager定義的，特別是用于強制事務(wù)管理的
org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager接口和用于響應(yīng)式事務(wù)管理的
org.springframework.transaction.ReactiveTransactionManager接口。下面的清單顯示了
PlatformTransactionManager API的定義:?

public interface PlatformTransactionManager extends TransactionManager {


  TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException;


  void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException;


  void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;
}

這主要是一個服務(wù)提供者接口(SPI)，盡管你可以從應(yīng)用程序代碼中以編程方式使用它。因為
PlatformTransactionManager是一個接口，所以可以根據(jù)需要輕松模擬或存根。它沒有綁定到查找策略，比如JNDI。PlatformTransactionManager實現(xiàn)的定義類似于Spring Framework IoC容器中的任何其他對象(或bean)。

同樣，為了與Spring的理念保持一致，可以由PlatformTransactionManager接口的任何方法拋出的TransactionException是未檢查的(也就是說，它擴(kuò)展了java.lang.
exception.RuntimeException類)。事務(wù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)失敗幾乎總是致命的。在極少數(shù)情況下，應(yīng)用程序代碼實際上可以從事務(wù)失敗中恢復(fù)，應(yīng)用程序開發(fā)人員仍然可以選擇捕獲和處理TransactionException。不過對于開發(fā)人員并沒有強制這樣做。

getTransaction(TransactionDefinition)方法返回一個TransactionStatus對象，這取決于TransactionDefinition參數(shù)。如果當(dāng)前調(diào)用堆棧中存在匹配的事務(wù)，則返回的TransactionStatus可以表示一個新的事務(wù)，也可以表示一個現(xiàn)有的事務(wù)。后一種情況的含義是，與Java EE事務(wù)上下文一樣，TransactionStatus與執(zhí)行線程相關(guān)聯(lián)。

從Spring Framework 5.2開始，Spring還為使用響應(yīng)式類型或Kotlin協(xié)程的響應(yīng)式應(yīng)用程序提供了事務(wù)管理抽象。下面的清單顯示了
org.springframework.transaction.ReactiveTransactionManager定義的事務(wù)策略:?

public interface ReactiveTransactionManager extends TransactionManager {


  Mono<ReactiveTransaction> getReactiveTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException;


  Mono<Void> commit(ReactiveTransaction status) throws TransactionException;


  Mono<Void> rollback(ReactiveTransaction status) throws TransactionException;
}

TransactionDefinition接口具體說明:

Propagation(傳播特性)：通常，事務(wù)范圍內(nèi)的所有代碼都在該事務(wù)中運行。但是，如果在事務(wù)上下文已經(jīng)存在時運行事務(wù)方法，則可以指定該行為。例如，代碼可以繼續(xù)在現(xiàn)有事務(wù)中運行(常見情況)，也可以暫停現(xiàn)有事務(wù)并創(chuàng)建新事務(wù)。

Isolation(隔離性)：該事務(wù)與其他事務(wù)的工作隔離的程度。例如，這個事務(wù)能看到其他事務(wù)未提交的寫嗎?

Timeout(超時時間)：該事務(wù)在超時和被底層事務(wù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)自動回滾之前運行的時間。

Read-Only(只讀狀態(tài))：當(dāng)代碼讀取但不修改數(shù)據(jù)時，可以使用只讀事務(wù)。在某些情況下，例如使用Hibernate時，只讀事務(wù)可能是一種有用的優(yōu)化。

這些設(shè)置反映了標(biāo)準(zhǔn)的事務(wù)概念。如有必要，請參考討論事務(wù)隔離級別和其他核心事務(wù)概念的資源。理解這些概念對于使用Spring框架或任何事務(wù)管理解決方案都是至關(guān)重要的。

TransactionStatus接口為事務(wù)代碼提供了一種控制事務(wù)執(zhí)行和查詢事務(wù)狀態(tài)的簡單方法。這些概念應(yīng)該很熟悉，因為它們對所有事務(wù)api都很常見。下面的清單顯示了TransactionStatus接口：?

public interface TransactionStatus extends TransactionExecution, SavepointManager, Flushable {


  @Override
  boolean isNewTransaction();


  boolean hasSavepoint();


  @Override
  void setRollbackOnly();


  @Override
  boolean isRollbackOnly();


  void flush();


  @Override
  boolean isCompleted();
}

無論在Spring中選擇聲明式事務(wù)管理還是編程式事務(wù)管理，定義正確的TransactionManager實現(xiàn)都是絕對必要的。通常通過依賴注入來定義此實現(xiàn)。

TransactionManager實現(xiàn)通常需要了解它們工作的環(huán)境:JDBC、JTA、Hibernate等等。下面的示例展示了如何定義本地
PlatformTransactionManager實現(xiàn)(在本例中，使用普通JDBC)。

首先，你的先定義一個數(shù)據(jù)源：

<bean id="dataSource" class="com.zaxxer.hikari.HikariDataSource" destroy-method="close">
  <property name="driverClassName" value="${jdbc.driverClassName}" />
  <property name="jdbcUrl" value="${jdbc.url}" />
  <property name="username" value="${jdbc.username}" />
  <property name="password" value="${jdbc.password}" />
</bean>

Java Config：?

@Bean
public DataSource dataSource() {
  HikariDataSource dataSource = new HikariDataSource() ;
  dataSource.setJdbcUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/test?serverTimezone=GMT%2B8&nullCatalogMeansCurrent=true") ;
  dataSource.setDriverClassName("com.mysql.cj.jdbc.Driver") ;
  dataSource.setUsername("root") ;
  dataSource.setPassword("root") ;
  return dataSource ;
}

相關(guān)的
PlatformTransactionManager bean定義隨后具有對DataSource定義的引用。它應(yīng)該類似于下面的例子：

<bean id="txManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
  <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
</bean>

Java Config：?

@Bean
public DataSourceTransactionManager dataSourceTransactionManager(DataSource dataSource) {
  DataSourceTransactionManager txManager = new DataSourceTransactionManager(dataSource);
  return txManager;
}

Hibernate事務(wù)配置

還可以輕松地使用Hibernate本地事務(wù)，如以下示例所示。在這種情況下，需要定義一個Hibernate LocalSessionFactoryBean，應(yīng)用程序代碼可以使用它來獲取Hibernate會話實例。

DataSource bean定義類似于前面顯示的本地JDBC示例

本例中的txManager bean屬于HibernateTransactionManager類型。就像DataSourceTransactionManager需要對DataSource的引用一樣，HibernateTransactionManager也需要對SessionFactory的引用。下面的例子聲明了sessionFactory和txManager bean:

<bean id="sessionFactory" class="org.springframework.orm.hibernate5.LocalSessionFactoryBean">
  <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
  <property name="mappingResources">
    <list>
      <value>org/springframework/samples/petclinic/hibernate/petclinic.hbm.xml</value>
    </list>
  </property>
  <property name="hibernateProperties">
    <value>
      hibernate.dialect=${hibernate.dialect}
    </value>
  </property>
</bean>


<bean id="txManager" class="org.springframework.orm.hibernate5.HibernateTransactionManager">
  <property name="sessionFactory" ref="sessionFactory"/>
</bean>

LocalSessionFactoryBean是個FactoryBean，同時實現(xiàn)了InitializingBean接口，所以在當(dāng)前類初始化的時候，會調(diào)用afterPropertiesSet方法，該方法中會初始化SessionFactory對象。

將資源與事務(wù)同步

現(xiàn)在應(yīng)該清楚了如何創(chuàng)建不同的事務(wù)管理器，以及如何將它們鏈接到需要同步到事務(wù)的相關(guān)資源（例如，DataSourceTransactionManager到JDBC DataSource，Hibernate TransactionManager到Hibernate SessionFactory，等等）。本節(jié)描述了應(yīng)用程序代碼（直接或間接地，通過使用JDBC、Hibernate或JPA等持久性API）如何確保正確創(chuàng)建、重用和清理這些資源。本節(jié)還討論了如何（可選地）通過相關(guān)的TransactionManager觸發(fā)事務(wù)同步。

• 高級同步方法

首選方法是使用Spring的最高級別基于模板的持久性集成API，或者使用具有事務(wù)感知工廠bean或代理的本地ORM API來管理本地資源工廠。這些事務(wù)感知解決方案在內(nèi)部處理資源的創(chuàng)建和重用、清理、資源的可選事務(wù)同步以及異常映射。因此，用戶數(shù)據(jù)訪問代碼不必處理這些任務(wù)。通常，使用本機(jī)ORM API，或者通過使用JdbcTemplate采用模板方法進(jìn)行JDBC訪問。

• 低級同步方法

DataSourceUtils（用于JDBC）、EntityManagerFactoryUtils（適用于JPA）、SessionFactoryUtil（適用于Hibernate）等類存在于較低級別。當(dāng)您希望應(yīng)用程序代碼直接處理本機(jī)持久性API的資源類型時，可以使用這些類來確保獲得正確的Spring Framework托管實例，同步事務(wù)（可選），并將過程中發(fā)生的異常正確映射到一致的API。

例如，在JDBC的情況下，你可以使用Spring的org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceUtils類，而不是在數(shù)據(jù)源上直接調(diào)用getConnection()方法，如下所示:?

Connection conn = DataSourceUtils.getConnection(dataSource);

如果現(xiàn)有事務(wù)已經(jīng)有一個同步(鏈接)到它的連接，則返回該實例。否則，方法調(diào)用將觸發(fā)新連接的創(chuàng)建，該連接(可選地)同步到任何現(xiàn)有事務(wù)，并可用于同一事務(wù)中的后續(xù)重用。如前所述，任何SQLException都被包裝在Spring框架
CannotGetJdbcConnectionException中，這是Spring框架中未檢查的DataAccessException類型的層次結(jié)構(gòu)之一。這種方法提供了比從SQLException輕松獲得的更多信息，并確保了跨數(shù)據(jù)庫、甚至跨不同持久性技術(shù)的可移植性。

這種方法在沒有Spring事務(wù)管理的情況下也可以工作(事務(wù)同步是可選的)，因此無論是否使用Spring進(jìn)行事務(wù)管理，都可以使用它。

當(dāng)然，一旦你使用了Spring的JDBC支持、JPA支持或Hibernate支持，你通常不喜歡使用DataSourceUtils或其他輔助類，因為你更喜歡通過Spring抽象工作而不是直接使用相關(guān)的api。例如，如果使用Spring JdbcTemplate或jdbc。對象包來簡化你的JDBC使用，正確的連接檢索發(fā)生在幕后，你不需要編寫任何特殊的代碼。

• TransactionAwareDataSourceProxy

在最底層存在
TransactionAwareDataSourceProxy類。這是目標(biāo)DataSource的代理，它封裝目標(biāo)DataSource以添加對Spring托管事務(wù)的感知。

除非必須調(diào)用現(xiàn)有代碼并傳遞標(biāo)準(zhǔn)JDBC DataSource接口實現(xiàn)，否則幾乎你不需要或不想使用這個類。在這種情況下，這段代碼可能是可用的，但參與了spring管理的事務(wù)。你可以使用前面提到的高級抽象來編寫新代碼。

聲明式事務(wù)管理

Spring Framework的聲明式事務(wù)管理是通過Spring面向方面編程(AOP)實現(xiàn)的。然而，由于事務(wù)方面的代碼是隨Spring Framework一起提供的，并且可以以樣板的方式使用，因此通常不需要理解AOP概念就可以有效地使用這些代碼。

僅僅告訴你使用@Transactional注解注釋的類，將@
EnableTransactionManagement添加到你的配置中，并期望你理解它是如何工作的，這是不夠的。為了加深理解，本節(jié)將在與事務(wù)相關(guān)的問題上下文中解釋Spring框架的聲明式事務(wù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部工作原理。

關(guān)于Spring Framework的聲明性事務(wù)支持，需要掌握的最重要的概念是，這種支持是通過AOP代理啟用的，并且事務(wù)Advice是由元數(shù)據(jù)驅(qū)動的（目前是基于XML或注釋的）。AOP與事務(wù)元數(shù)據(jù)的組合產(chǎn)生了一個AOP代理，該代理使用TransactionInterceptor和適當(dāng)?shù)腡ransactionManager實現(xiàn)來圍繞方法調(diào)用驅(qū)動事務(wù)。

Spring Framework的TransactionInterceptor為命令式和反應(yīng)式編程模型提供事務(wù)管理。攔截器通過檢查方法返回類型來檢測所需的事務(wù)管理風(fēng)格。返回響應(yīng)式類型（如Publisher或Kotlin Flow（或其子類型））的方法符合響應(yīng)式事務(wù)管理的條件。包括void在內(nèi)的所有其他返回類型都使用代碼路徑進(jìn)行強制事務(wù)管理。

事務(wù)管理會影響所需的事務(wù)管理器。強制事務(wù)需要PlatformTransactionManager，而響應(yīng)事務(wù)使用ReactiveTransactionManager實現(xiàn)。

@Transactional通常使用
PlatformTransactionManager管理的線程綁定事務(wù)，將事務(wù)暴露給當(dāng)前執(zhí)行線程中的所有數(shù)據(jù)訪問操作。注意：這不會傳播到方法中新啟動的線程。

由
ReactiveTransactionManager管理的反應(yīng)事務(wù)使用Reactor上下文而不是線程本地屬性。因此，所有參與的數(shù)據(jù)訪問操作都需要在同一反應(yīng)管道中的同一Reactor上下文中執(zhí)行。

下圖顯示了在事務(wù)代理上調(diào)用方法的概念視圖：

• 聲明性事務(wù)實現(xiàn)示例

考慮以下接口及其附屬實現(xiàn)。本例使用Foo和Bar類作為占位符，這樣你就可以專注于事務(wù)的使用，而不必關(guān)注特定的域模型。就本例而言，DefaultFooService類在每個實現(xiàn)方法的主體中拋出
UnsupportedOperationException實例是好的。該行為允許你查看正在創(chuàng)建的事務(wù)，然后回滾以響應(yīng)UnsupportedOperationException實例。FooService接口如下所示:?

package x.y.service;


public interface FooService {


  Foo getFoo(String fooName);


  Foo getFoo(String fooName, String barName);


  void insertFoo(Foo foo);


  void updateFoo(Foo foo);


}

接口實現(xiàn)：?

package x.y.service;


public class DefaultFooService implements FooService {


  @Override
  public Foo getFoo(String fooName) {
    // ...
  }


  @Override
  public Foo getFoo(String fooName, String barName) {
    // ...
  }


  @Override
  public void insertFoo(Foo foo) {
    // ...
  }


  @Override
  public void updateFoo(Foo foo) {
    // ...
  }
}

以FooService接口的前兩個方法getFoo(String)和getFoo為例配置事務(wù)攔截。?

<?xml versinotallow="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
    xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
    xsi:schemaLocatinotallow="
        http://www.springframework.org/schema/beans
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/tx
        https://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd
        http://www.springframework.org/schema/aop
        https://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">
    <bean id="fooService" class="x.y.service.DefaultFooService"/>


    <!-- 事務(wù)通知配置->
    <tx:advice id="txAdvice" transaction-manager="txManager">
        <!-- 事務(wù)語義 -->
        <tx:attributes>
            <!-- 所有以get開頭的方法的事務(wù)都是只讀的-->
            <tx:method name="get*" read-notallow="true"/>
            <!-- 其它事務(wù)都使用事務(wù)的默認(rèn)行為 -->
            <tx:method name="*"/>
        </tx:attributes>
    </tx:advice>
    <aop:config>
        <aop:pointcut id="fooServiceOperation" expressinotallow="execution(* x.y.service.FooService.*(..))"/>
        <aop:advisor advice-ref="txAdvice" pointcut-ref="fooServiceOperation"/>
    </aop:config>
    <bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource" destroy-method="close">
        <property name="driverClassName" value="oracle.jdbc.driver.OracleDriver"/>
        <property name="url" value="jdbc:oracle:thin:@rj-t42:1521:elvis"/>
        <property name="username" value="scott"/>
        <property name="password" value="tiger"/>
    </bean>
    <bean id="txManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
        <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
    </bean>
</beans>

＜aop:config/＞定義確保txAdvice bean定義的事務(wù)建議在程序中的適當(dāng)點運行。首先，定義一個切入點，該切入點與FooService接口（fooServiceOperation）中定義的任何操作的執(zhí)行相匹配。然后使用advisor將切入點與txAdvice關(guān)聯(lián)起來。結(jié)果表明，在執(zhí)行fooServiceOperation時，運行由txAdvice定義的通知。

一個常見的要求是使整個服務(wù)層具有事務(wù)性。做到這一點的最佳方法是更改切入點表達(dá)式以匹配服務(wù)層中的任何操作。以下示例顯示了如何執(zhí)行此操作：?

<aop:config>
  <aop:pointcut id="fooServiceMethods" expressinotallow="execution(* x.y.service.*.*(..))"/>
  <aop:advisor advice-ref="txAdvice" pointcut-ref="fooServiceMethods"/>
</aop:config>

• 回滾聲明性事務(wù)

上面介紹了如何在應(yīng)用程序中以聲明方式為類(通常是服務(wù)層類)指定事務(wù)設(shè)置的基礎(chǔ)知識。本節(jié)描述如何在XML配置中以簡單的聲明式方式控制事務(wù)的回滾。

向Spring框架的事務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施指示事務(wù)的工作要回滾的推薦方法是從當(dāng)前在事務(wù)上下文中執(zhí)行的代碼拋出異常。Spring框架的事務(wù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)代碼在調(diào)用堆棧中彈出氣泡時捕獲任何未處理的異常，并確定是否將事務(wù)標(biāo)記為回滾。

在默認(rèn)配置中，Spring框架的事務(wù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)代碼僅在運行時未檢查異常的情況下將事務(wù)標(biāo)記為回滾。也就是說，當(dāng)拋出的異常是RuntimeException的實例或子類時。(默認(rèn)情況下，錯誤實例也會導(dǎo)致回滾)。從事務(wù)方法拋出的已檢查異常不會導(dǎo)致默認(rèn)配置中的回滾。

你可以通過指定回滾規(guī)則，準(zhǔn)確地配置哪些Exception類型標(biāo)記要回滾的事務(wù)，包括已檢查的異常。

回滾規(guī)則

回滾規(guī)則確定在拋出給定異常時是否應(yīng)該回滾事務(wù)，這些規(guī)則基于模式。模式可以是完全限定類名，也可以是異常類型(必須是Throwable的子類)的完全限定類名的子字符串，目前不支持通配符。例如，"
javax.servlet.ServletException"或"ServletException"將匹配javax.servlet.ServletException及其子類。

可以通過Rollback-for和no-rollback-for屬性在XML中配置回滾規(guī)則，這些屬性允許將模式指定為字符串。當(dāng)使用@Transactional時，可以通過rollbackFor/noRollbackFor和
rollbackForClassName/noRollbackForClassName屬性來配置回滾規(guī)則，這些屬性允許分別將模式指定為類引用或字符串。當(dāng)異常類型被指定為類引用時，其全限定名將用作模式。因此，@Transactional(rollbackFor = example.CustomException.class)等價于@Transactional(rollbackForClassName = "example.CustomException")。

以下XML片段演示了如何通過回滾for屬性提供異常模式，為已檢查的、特定于應(yīng)用程序的異常類型配置回滾：?

<tx:advice id="txAdvice" transaction-manager="txManager">
  <tx:attributes>
  <tx:method name="get*" read-notallow="true" rollback-for="NoProductInStockException"/>
  <tx:method name="*"/>
  </tx:attributes>
</tx:advice>

如果不希望在引發(fā)異常時回滾事務(wù)，也可以指定“無回滾”規(guī)則。下面的示例告訴Spring Framework的事務(wù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)即使面對未處理的
InstrumentNotFoundException也要提交附帶事務(wù)：?

<tx:advice id="txAdvice">
  <tx:attributes>
  <tx:method name="updateStock" no-rollback-for="InstrumentNotFoundException"/>
  <tx:method name="*"/>
  </tx:attributes>
</tx:advice>

當(dāng)Spring Framework的事務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施捕捉到異常并參考配置的回滾規(guī)則以確定是否將事務(wù)標(biāo)記為回滾時，最強的匹配規(guī)則獲勝。因此，在以下配置的情況下，
InstrumentNotFoundException以外的任何異常都會導(dǎo)致伴隨事務(wù)的回滾：?

<tx:advice id="txAdvice">
  <tx:attributes>
  <tx:method name="*" rollback-for="Throwable" no-rollback-for="InstrumentNotFoundException"/>
  </tx:attributes>
</tx:advice>

你還可以通過編程方式指示所需的回滾。盡管這個過程很簡單，但它具有很強的侵入性，并將您的代碼緊密地耦合到Spring Framework的事務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施。以下示例顯示了如何以編程方式指示所需的回滾：?

public void resolvePosition() {
  try {
    // some business logic...
    } catch (NoProductInStockException ex) {
      // 調(diào)用setRollbackOnly進(jìn)行回滾設(shè)置
      TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();
  }
}