14、Spring之基於註解的聲明式事務

来源:https://www.cnblogs.com/Javaer1995/archive/2023/09/01/17653199.html
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## 14.1、概述 ### 14.1.1、編程式事務 > 事務功能的相關操作全部通過自己編寫代碼來實現: ``` Connection conn = ...; try { // 開啟事務:關閉事務的自動提交 conn.setAutoCommit(false); // 核心操作 // 提交事務 co ...


14.1、概述

14.1.1、編程式事務

事務功能的相關操作全部通過自己編寫代碼來實現:

Connection conn = ...;

try {

// 開啟事務:關閉事務的自動提交
conn.setAutoCommit(false);

// 核心操作

// 提交事務
conn.commit();

}catch(Exception e){

// 回滾事務
conn.rollBack();

}finally{

// 釋放資料庫連接
conn.close();

}

編程式事務的缺陷:

  • 細節沒有被屏蔽:所有細節都需要程式員自己來完成,比較繁瑣。

  • 代碼復用性不高:每次實現功能都需要自己編寫代碼,代碼沒有得到復用。

14.1.2、聲明式事務

因為事務控制的代碼有規律可循,代碼的結構基本是確定的;所以框架就可以將固定模式的代碼抽取出來,併進行相關的封裝。

封裝起來後,我們只需要在配置文件中進行簡單的配置即可完成操作。

聲明式事務的優點:

  • 提高開發效率

  • 消除了冗餘的代碼

  • 框架考慮和實現功能會更加全面

14.1.3、總結

  • 編程式:自己寫代碼實現功能

  • 聲明式:通過配置讓框架實現功能

14.2、環境搭建

創建名為spring_transaction的新module,過程參考13.1節

14.2.1、創建Spring的配置文件

image

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/context https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

    <!-- 導入外部屬性文件 -->
    <context:property-placeholder location="jdbc.properties"></context:property-placeholder>

    <!-- 配置數據源 -->
    <bean id="datasource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource">
        <!--通過${key}的方式訪問外部屬性文件的value-->
        <property name="driverClassName" value="${jdbc.driver}"></property>
        <property name="url" value="${jdbc.url}"></property>
        <property name="username" value="${jdbc.username}"></property>
        <property name="password" value="${jdbc.password}"></property>
    </bean>

    <!-- 配置 JdbcTemplate -->
    <bean id="jdbcTemplate" class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate">
        <!-- 裝配數據源 -->
        <property name="dataSource" ref="datasource"></property>
    </bean>

</beans>

14.2.2、創建表並填充數據

CREATE TABLE `t_book` (
`book_id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主鍵',
`book_name` varchar(20) DEFAULT NULL COMMENT '圖書名稱',
`price` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '價格',
`stock` int(10) unsigned DEFAULT NULL COMMENT '庫存(無符號)',
PRIMARY KEY (`book_id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=3 DEFAULT CHARSET=utf8;

註意:該表的庫存(stock)欄位已設置為不能是負數(unsigned)

insert into `t_book`(`book_id`,`book_name`,`price`,`stock`) values (1,'鬥破蒼穹',80,100),(2,'鬥羅大陸',50,100);

image

++++++++++++++++++++++++++++++分割線++++++++++++++++++++++++++++++

CREATE TABLE `t_user` (
`user_id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主鍵',
`username` varchar(20) DEFAULT NULL COMMENT '用戶名',
`balance` int(10) unsigned DEFAULT NULL COMMENT '餘額(無符號)',
PRIMARY KEY (`user_id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;

註意:該表的餘額(balance)欄位已設置為不能是負數(unsigned)

insert into `t_user`(`user_id`,`username`,`balance`) values (1,'admin',50);

image

14.3、不考慮事務的實現

14.3.1、創建持久層介面BookDao及其實現類

image

package org.rain.spring.dao;

/**
 * @author liaojy
 * @date 2023/8/27 - 0:35
 */
public interface BookDao {

    /**
     * 查詢圖書的價格
     * @param bookId
     * @return
     */
    Integer getPriceByBookId(Integer bookId);

    /**
     * 更新圖書的庫存
     * @param bookId
     */
    void updateStockOfBook(Integer bookId);

    /**
     * 更新用戶的餘額
     * @param userId
     * @param price
     */
    void updateBalanceOfUser(Integer userId,Integer price);

}

image

package org.rain.spring.dao.impl;

import org.rain.spring.dao.BookDao;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.stereotype.Repository;

/**
 * @author liaojy
 * @date 2023/8/27 - 0:45
 */
@Repository
public class BookDaoImpl implements BookDao {

    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;

    public Integer getPriceByBookId(Integer bookId) {
        String sql = "select price from t_book where book_id = ?";
        Integer price = jdbcTemplate.queryForObject(sql, Integer.class,bookId);
        return price;
    }

    public void updateStockOfBook(Integer bookId) {
        String sql = "update t_book set stock = stock -1 where book_id = ?";
        jdbcTemplate.update(sql, bookId);
    }

    public void updateBalanceOfUser(Integer userId, Integer price) {
        String sql = "update t_user set balance = balance - ? where user_id = ?";
        jdbcTemplate.update(sql,price,userId);
    }
}

14.3.2、創建業務層介面BookService及其實現類

image

package org.rain.spring.service;

/**
 * @author liaojy
 * @date 2023/8/27 - 0:59
 */
public interface BookService {

    void buyBook(Integer bookId,Integer userId);

}

image

package org.rain.spring.service.impl;

import org.rain.spring.dao.BookDao;
import org.rain.spring.service.BookService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

/**
 * @author liaojy
 * @date 2023/8/27 - 1:02
 */
@Service
public class BookServiceImpl implements BookService {

    @Autowired
    private BookDao bookDao;

    public void buyBook(Integer bookId, Integer userId) {

        //查詢圖書的價格
        Integer price = bookDao.getPriceByBookId(bookId);

        //更新圖書的庫存
        bookDao.updateStockOfBook(bookId);

        //更新用戶的餘額
        bookDao.updateBalanceOfUser(userId,price);

    }

}

14.3.3、創建控制層BookController

image

註意:因此控制層沒用到介面,所以方法的訪問修飾符要手動設置

package org.rain.spring.controller;

import org.rain.spring.service.BookService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;

/**
 * @author liaojy
 * @date 2023/8/27 - 1:07
 */
@Controller
public class BookController {

    @Autowired
    private BookService bookService;

    public void buyBook(Integer bookId, Integer userId){
        bookService.buyBook(bookId,userId);
    }

}

14.3.4、配置對註解組件的掃描

image

    <!--掃描註解組件-->
    <context:component-scan base-package="org.rain.spring"></context:component-scan>

14.3.5、創建測試類

模擬場景:

  • 用戶購買圖書,先查詢圖書的價格,再更新圖書的庫存和用戶的餘額

  • 假設id為1的用戶(餘額為50),購買id為1的圖書(價格為80)

  • 購買圖書之後,用戶的餘額應為-30;但由於資料庫中餘額欄位設置了無符號,因此無法將-30插入到餘額欄位;
    此時執行更新用戶餘額的sql語句會拋出異常

image

package org.rain.spring.test;

import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.rain.spring.controller.BookController;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.test.context.ContextConfiguration;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;

/**
 * @author liaojy
 * @date 2023/8/27 - 1:16
 */
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration("classpath:spring-tx-annotation.xml")
public class TxByAnnotation {

    @Autowired
    private BookController bookController;

    @Test
    public void testBuyBook(){
        bookController.buyBook(1,1);
    }

}

14.3.6、測試執行的效果

14.3.6.1、執行前的數據

image

此時id為1的圖書庫存為100

image

此時id為1的用戶餘額為50

14.3.6.2、執行時的異常

image

14.3.6.3、執行後的數據

image

此時id為1的圖書庫存為99,少了一本

image

此時id為1的用戶餘額為50,沒有變化

14.3.6.4、執行結果的總結

  • 因為沒有使用事務,圖書的庫存更新了,但是用戶的餘額沒有更新

  • 這樣的結果是錯誤的,因為購買圖書是一個完整的流程:更新(圖書)庫存和更新(用戶)餘額,要麼都成功,要麼都失敗

14.4、考慮事務的實現

14.4.1、添加事務功能的相關配置

image

    <!--配置事務管理器-->
    <bean id="dataSourceTransactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
        <!-- 裝配要進行事務管理的數據源 -->
        <property name="dataSource" ref="datasource"></property>
    </bean>

    <!--
        tx:annotation-driven標簽:開啟事務的註解驅動;
                                  通過@Transactional註解所標識的方法或標識的類中所有的方法,都會被事務管理器管理事務
            transaction-manager屬性:設置使用的事務管理器;
                屬性的預設值是transactionManager,如果事務管理器bean的id正好就是這個預設值,則可以省略這個屬性
    -->
    <tx:annotation-driven transaction-manager="dataSourceTransactionManager"></tx:annotation-driven>

註意:tx:annotation-driven標簽導入的名稱空間需要 tx 結尾的那個

image

14.4.2、使用@Transactional註解

image

因為service層表示業務邏輯層,一個方法表示一個完整的功能,所以處理事務一般在service層使用@Transactional註解

14.4.3、測試事務的效果

14.4.3.1、執行前的數據

image

此時id為1的圖書庫存(已修改)為100

image

此時id為1的用戶餘額為50

14.4.3.2、執行時的異常

image

14.4.3.3、執行後的數據

image

由於使用了Spring的聲明式事務,更新(圖書)庫存和更新(用戶)餘額,要麼都成功,要麼都失敗;

本例屬於都失敗,所以(圖書)庫存和(用戶)餘額都沒有變化

image

14.4.4、@Transactional註解的位置

  • 標識在方法上:只對該方法進行事務管理

  • 標識在類上:相當於對該類的所有方法都標識了@Transactional

14.5、事務的屬性

14.5.1、只讀

14.5.1.1、使用目的

  • 對於一系列查詢操作來說,如果把它設置成只讀,就能夠明確告訴資料庫,這系列操作不涉及寫操作

  • 這樣資料庫就能夠針對查詢操作來進行優化

14.5.1.2、使用方式

image

    @Transactional(readOnly = true)

14.5.1.3、註意事項

對增刪改操作設置只讀時,會拋出異常:

image

14.5.2、超時

14.5.2.1、使用目的

  • 事務在執行過程中,有可能因為遇到某些問題導致卡住,從而長時間占用資料庫資源

  • 長時間占用資源,大概率是因為程式運行出現了問題(可能是Java程式或MySQL資料庫或網路連接等)

  • 此時這個很可能出問題的程式應該被強制回滾,撤銷它已做的操作,事務結束,把資源讓出來,讓其他正常程式可以執行

  • 概括來說就是一句話:超時回滾,釋放資源

14.5.2.2、使用方式

image

註意:timeout屬性預設值為-1,表示事務執行的時間可以無限長

    // 設置事務執行超過3秒,則強制回滾、結束事務、釋放資源
    @Transactional(timeout = 3)

14.5.2.3、使用效果

image

事務執行超過設定時間,除了強制回滾、結束事務、釋放資源之外,還會拋出異常:TransactionTimedOutException

14.5.3、回滾策略

14.5.3.1、使用目的

可以通過@Transactional中相關屬性設置回滾策略:

  • rollbackFor屬性(不常用):設置會造成回滾的異常,屬性值需要一個Class類型的對象

  • rollbackForClassName屬性(不常用):設置會造成回滾的異常,屬性值需要一個字元串類型的全類名字元串

  • noRollbackFor屬性:設置不造成回滾的異常,屬性值需要一個Class類型的對象

  • noRollbackForClassName屬性:設置不造成回滾的異常,屬性值需要一個字元串類型的全類名字元串

註意:因為聲明式事務預設對所有運行時異常都進行回滾,所以rollbackFor和rollbackForClassName屬性不常用

14.5.3.2、使用方式

image

註意:由於(本示例)沒進行異常處理,所以發生數學運算異常(ArithmeticException)時程式會中止;
而且因為回滾策略設置了當出現數學運算異常(ArithmeticException)時不需要進行回滾,
為了不導致數據錯誤,所以發生異常的代碼最好放在更新(圖書庫存和用戶餘額)操作之後。

    // 設置當出現數學運算異常(ArithmeticException)時,不需要進行回滾
    @Transactional(noRollbackFor = {ArithmeticException.class})

14.5.3.3、使用效果

14.5.3.3.1、執行前的數據

image

此時id為2的圖書(價格為50)庫存為100

image

此時id為1的用戶餘額為50

14.5.3.3.2、執行時的異常

image

因為回滾策略設置了當出現數學運算異常(ArithmeticException)時不需要進行回滾,因此購買圖書的操作會正常執行

14.5.3.3.3、執行後的數據

image

此時id為2的圖書(價格為50)庫存為99,少了一本

image

此時id為1的用戶餘額為0,少了50(一本圖書價格為50)

14.5.4、隔離級別

14.5.4.1、使用目的

  • 資料庫系統具有隔離併發運行各個事務的能力,使它們不會相互影響,避免各種併發問題

  • 一個事務與其他事務隔離的程度,稱為隔離級別

  • SQL標準中規定了多種事務隔離級別,不同隔離級別對應不同的干擾程度

  • 隔離級別越高,數據一致性就越好,但併發性越弱

隔離級別一共有四種:

  • 讀未提交(READ UNCOMMITTED):允許Transaction01讀取Transaction02未提交的修改

  • 讀已提交(READ COMMITTED):要求Transaction01只能讀取Transaction02已提交的修改

  • 可重覆讀(REPEATABLE READ):確保Transaction01可以多次從一個欄位中讀取到相同的值;
    即Transaction01執行期間禁止其它事務對這個欄位進行更新

  • 串列化(SERIALIZABLE):確保Transaction01可以多次從一個表中讀取到相同的行;
    在Transaction01執行期間,禁止其它事務對這個表進行添加、更新、刪除操作;
    該隔離級別可以避免任何併發問題,但性能十分低下

各個隔離級別解決併發問題的能力見下表:

隔離級別 臟讀 不可重覆讀 幻讀
READ UNCOMMITTED
READ COMMITTED
REPEATABLE READ
SERIALIZABLE
  • 臟讀(DirtyRead):一個事務讀取了另一個並行未提交事務寫入的數據。

  • 不可重覆讀(Non-RepeatableRead):一個事務重新讀取之前讀取過的數據,
    發現該數據已經被另一個事務(在初始讀之後提交)修改。

  • 幻讀(PhantomRead):一個事務重新執行一個返回符合一個搜索條件的行集合的查詢,
    發現滿足條件的行集合因為另一個最近提交的事務而發生了改變。

各種資料庫產品對事務隔離級別的支持程度:

隔離級別 Oracle MySQL SQL Server 達夢 人大金倉
READ UNCOMMITTED × ×
READ COMMITTED √(預設) √(預設) √(預設) √(預設)
REPEATABLE READ × √(預設) ×
SERIALIZABLE

14.5.4.2、使用方式

@Transactional(isolation = Isolation.DEFAULT)//使用資料庫預設的隔離級別(預設且常用)
@Transactional(isolation = Isolation.READ_UNCOMMITTED)//讀未提交
@Transactional(isolation = Isolation.READ_COMMITTED)//讀已提交
@Transactional(isolation = Isolation.REPEATABLE_READ)//可重覆讀
@Transactional(isolation = Isolation.SERIALIZABLE)//串列化

14.5.5、傳播行為

14.5.5.1、使用目的

當事務方法被另一個事務方法調用時,需要指定事務應該如何傳播

14.5.5.1.1、創建結賬業務層介面CheckoutService及其實現類

image

package org.rain.spring.service;

/**
 * @author liaojy
 * @date 2023/8/29 - 8:07
 */
public interface CheckoutService {

    void checkout(Integer[] bookIds, Integer userId);

}

image

註意:checkout方法進行了事務管理,它調用的buyBook方法也進行了事務管理

package org.rain.spring.service.impl;

import org.rain.spring.service.BookService;
import org.rain.spring.service.CheckoutService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;

/**
 * @author liaojy
 * @date 2023/8/29 - 8:10
 */
@Service
public class CheckoutServiceImpl implements CheckoutService {

    @Autowired
    private BookService bookService;

    //一次購買多本圖書
    @Transactional
    public void checkout(Integer[] bookIds, Integer userId) {
        for (Integer bookId : bookIds) {
            bookService.buyBook(bookId,userId);
        }
    }

}
14.5.5.1.2、在控制層BookController中添加結賬方法

image

    @Autowired
    private CheckoutService checkoutService;

    public void checkout(Integer[] bookIds, Integer userId){
        checkoutService.checkout(bookIds, userId);
    }
14.5.5.1.3、添加結賬的測試方法

image

    @Test
    public void testCheckout(){
        Integer[] bookIds = {1,2};
        bookController.checkout(bookIds,1);
    }
14.5.5.1.4、執行結賬前的數據

image

此時id為1的圖書(價格為80)庫存為100,id為2的圖書(價格為50)庫存為100

image

此時id為1的用戶餘額為100

14.5.5.1.5、執行結賬時的異常

image

14.5.5.1.6、執行結賬後的數據

image

此時id為1的圖書(價格為80)庫存為100,id為2的圖書(價格為50)庫存為100;庫存沒有變化

image

此時id為1的用戶餘額為100;餘額沒有變化

14.5.5.1.7、測試的數據結果分析
  • @Transactional註解的propagation屬性的預設值為:Propagation.REQUIRED;
    表示如果有已經開啟的事務可用,那麼就在這個事務中運行。

  • 經過觀察,購買圖書的方法buyBook()在checkout()中被調用,checkout()上有事務註解,因此在此事務中執行。

  • 所購買的兩本圖書的價格為80和50,而用戶的餘額為100;
    因此在購買第二本圖書時餘額不足失敗,導致整個checkout()回滾。

  • 換句話說,只要有一本書買不了,就都買不了。

14.5.5.2、使用方式

14.5.5.2.1、修改被調用方法的事務傳播屬性

image

    // 表示不管是否有已經開啟的事務,都要開啟新事務
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
14.5.5.2.2、執行結賬前的數據

image

此時id為1的圖書(價格為80)庫存為100,id為2的圖書(價格為50)庫存為100

image

此時id為1的用戶餘額為100

14.5.5.2.3、執行結賬時的異常

image

14.5.5.2.4、執行結賬後的數據

image

此時id為1的圖書(價格為80)庫存為99,id為2的圖書(價格為50)庫存為100;id為1的圖書庫存少了一本

image

此時id為1的用戶餘額為100;餘額少了80(id為1的圖書價格)

14.5.5.2.5、測試的數據結果分析
  • 同樣的場景,每次購買圖書都是在buyBook()的事務中執行。

  • 因此第一本圖書購買成功,事務結束。

  • 第二本圖書購買失敗,只在第二次的buyBook()中回滾,購買第一本圖書不受影響。

  • 換句話說,能買幾本就買幾本。


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