14、Spring之基於註解的聲明式事務

## 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

<?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);

++++++++++++++++++++++++++++++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);

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

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);

}

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

package org.rain.spring.service;

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

    void buyBook(Integer bookId,Integer userId);

}

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

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

    <!--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

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

此時id為1的圖書庫存為100

此時id為1的用戶餘額為50

14.3.6.2、執行時的異常

14.3.6.3、執行後的數據

此時id為1的圖書庫存為99，少了一本

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

    <!--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

14.4.2、使用@Transactional註解

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

此時id為1的圖書庫存（已修改）為100

此時id為1的用戶餘額為50

14.4.3.2、執行時的異常

14.4.3.3、執行後的數據

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

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

    @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：

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

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

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

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

此時id為2的圖書（價格為50）庫存為100

此時id為1的用戶餘額為50

14.5.3.3.2、執行時的異常

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

此時id為2的圖書（價格為50）庫存為99，少了一本

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	有	有	有
READ COMMITTED	無	有	有
REPEATABLE READ	無	無	有
SERIALIZABLE	無	無	無

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

package org.rain.spring.service;

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

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

}

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

    @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

    @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

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

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

14.5.5.1.6、執行結賬後的數據

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

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

    // 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

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

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

14.5.5.2.4、執行結賬後的數據

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

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。