大家好，又見面了。

在大部分涉及到數(shù)據(jù)庫操作的項(xiàng)目里面，事務(wù)控制、事務(wù)處理都是一個無法回避的問題。比如，需要對SQL執(zhí)行過程進(jìn)行事務(wù)的控制與處理的時候，其整體的處理流程會是如下的示意：

首先是要開啟事務(wù)、然后執(zhí)行具體SQL，如果執(zhí)行異常則回滾事務(wù)，否則提交事務(wù)，最后關(guān)閉事務(wù)，完成整個處理過程。按照這個流程的邏輯，寫一下對應(yīng)的實(shí)現(xiàn)代碼：

public void testJdbcTransactional(DataSource dataSource) {
    Connection conn = null;
    int result = 0;
    try {
        // 獲取鏈接
        conn = dataSource.getConnection();
        // 禁用自動事務(wù)提交，改為手動控制
        conn.setAutoCommit(false);
        // 設(shè)置事務(wù)隔離級別
        conn.setTransactionIsolation(
            TransactionIoslationLevel.READ_COMMITTED.getLevel()
        );

        // 執(zhí)行SQL
        PreparedStatement ps = 
            conn.prepareStatement("insert into user (id, name) values (?, ?)");
        ps.setString(1, "123456");
        ps.setString(2, "Tom");
        result = ps.executeUpdate();

        // 執(zhí)行成功，手動提交事務(wù)
        conn.commit();
    } catch (Exception e) {
        // 出現(xiàn)異常，手動回滾事務(wù)
        if (conn != null) {
            try {
                conn.rollback();
            } catch (Exception e) {
                // write log...
            }
        }
    } finally {
        // 執(zhí)行結(jié)束，最終不管成功還是失敗，都要釋放資源，斷開連接
        try {
            if (conn != null && !conn.isClosed()) {
                conn.close();
            }
        } catch (Exception e) {
             // write log...
        }
    }
}

不難發(fā)現(xiàn)，上面大段的代碼邏輯并不復(fù)雜，對于業(yè)務(wù)而言其實(shí)僅僅只是執(zhí)行了一個insert操作而已。但是雜糅的事務(wù)控制代碼，顯然干擾了業(yè)務(wù)自身的代碼處理邏輯的閱讀與理解。

常規(guī)項(xiàng)目的代碼中，涉及到DB處理的場景很多，如果每個地方都有這么一段事務(wù)控制的邏輯，那么整體代碼的可維護(hù)性將會比較差，想想都令人窒息。

好在，JAVA中很多項(xiàng)目現(xiàn)在都是基于Spring框架進(jìn)行構(gòu)建的。得益于 Spring框架的封裝，業(yè)務(wù)代碼中進(jìn)行事務(wù)控制操作起來也很簡單，直接加個 @Transactional注解即可，大大簡化了對業(yè)務(wù)代碼的侵入性。那么對 @Transactional事務(wù)注解了解的夠全面嗎？知道有哪些場景可能會導(dǎo)致 @Transactional注解并不會如你預(yù)期的方式生效嗎？知道應(yīng)該怎么使用 @Transactional才能保證對性能的影響最小化嗎？

下面我們一起探討下這些問題。

Spring聲明式事務(wù)處理機(jī)制

為了簡化業(yè)務(wù)開發(fā)場景對事務(wù)的處理復(fù)雜度，讓開發(fā)人員可以更關(guān)注于業(yè)務(wù)自身的處理邏輯，Spring提供了聲明式事務(wù)的能力支持。

Spring數(shù)據(jù)庫事務(wù)約定處理邏輯流程如下圖所示，對比前面示例中基于JDBC的事務(wù)處理，Spring的事務(wù)的處理操作交給了Spring框架處理，開發(fā)人員僅需要實(shí)現(xiàn)自己的業(yè)務(wù)邏輯即可，大大簡化了事務(wù)方面的處理投入。

基于Spring事務(wù)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)上述DB操作事務(wù)控制的代碼，我們的代碼會變得非常的簡潔：

@Transactional
public void insertUser() {
    userDao.insertUser();
}

與JDBC事務(wù)實(shí)現(xiàn)代碼相比，基于Spring的方式只需要添加一個 @Transactional注解即可，代碼中只需要實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯即可，實(shí)現(xiàn)了事務(wù)控制機(jī)制對業(yè)務(wù)代碼的低侵入性。

Spring支持的基于 Spring AOP實(shí)現(xiàn)的聲明式事務(wù)功能，所謂聲明式事務(wù)，即使用@Transactional注解進(jìn)行聲明標(biāo)注，告訴Spring框架在什么地方啟用數(shù)據(jù)庫事務(wù)控制能力。@Transactional注解，可以添加在類或者方法上。如果其添加在類上時，表明此類中所有的public非靜態(tài)方法都將啟用事務(wù)控制能力。

既然@Transactional注解承載了Spring框架對于事務(wù)處理的相關(guān)能力，那么接下來我們就一起看下該注解的一些可選配置以及具體使用場景。

@Transactional主要可選配置

只讀事務(wù)配置

通過readonly參數(shù)指定當(dāng)前事務(wù)是否為一個只讀事務(wù)。設(shè)置為true標(biāo)識此事務(wù)是個只讀事務(wù)，默認(rèn)情況為false。

@Transactional(readOnly = true)
public DomResponse<CiCdItemDetail> queryCicdItemDetail(String appCode) {
    return null;
}

這里涉及一個概念，叫做只讀事務(wù)，其含義描述如下：

在多條查詢語句一起執(zhí)行的場景里面會涉及到的概念。表示在事務(wù)設(shè)置的那一刻開始，到整個事務(wù)執(zhí)行結(jié)束的過程中，其他事務(wù)所提交的寫操作數(shù)據(jù)，對該事務(wù)都不可見。

舉個例子：

現(xiàn)在有一個復(fù)合查詢操作，包含2條SQL查詢操作：先獲取用戶表count數(shù)，再獲取用戶表中所有數(shù)據(jù)。

(1) 先執(zhí)行完獲取用戶表count數(shù)，得到結(jié)果10

(2) 在還沒開始執(zhí)行后一條語句的時候，另一個進(jìn)程操作了DB并往用戶表中插入一條新數(shù)據(jù)

(3) 復(fù)合操作的第二條SQL語句，獲取用戶列表的操作被執(zhí)行，返回了11條記錄

很明顯，復(fù)合操作中的兩條SQL語句獲取的數(shù)據(jù)結(jié)果無法匹配上。原因就是非原子性操作導(dǎo)致，即2條查詢操作執(zhí)行的間隔內(nèi)，有另一個寫操作修改了目標(biāo)讀取的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致了此問題的出現(xiàn)。

為了避免此情況的發(fā)生，可以給復(fù)合查詢操作添加上只讀事務(wù)，這樣事務(wù)控制范圍內(nèi)，事務(wù)外的寫操作就不可見，這樣就保證了事務(wù)內(nèi)多條查詢語句執(zhí)行結(jié)果的一致性。

那為什么要設(shè)置為只讀事務(wù)、而不是常規(guī)的事務(wù)呢？主要是從執(zhí)行效率角度的考慮。因?yàn)檫@個里的操作都是一些只讀操作，所以設(shè)置為只讀事務(wù)，數(shù)據(jù)庫會為只讀事務(wù)提供一些優(yōu)化手段，比如不啟動回滾段、不記錄回滾log之類的。

回滾條件設(shè)定

@Transactional有提供4個不同屬性，可以支持傳入不同的參數(shù)，設(shè)定需要回滾的條件：

其中，rollbackFor支持指定單個或者多個異常類型，只要拋出指定類型的異常，事務(wù)都將被回滾掉：

// 指定單個異常
@Transactional(rollbackFor = DemoException.class)
public void insertUser() {
    // do something here
}

// 指定多個異常
@Transactional(rollbackFor = {DemoException.class, DemoException2.class})
public void insertUser2() {
    // do something here
}

rollbackFor和rollbackForClassName作用相同，只是提供了2個不同的指定方法，允許執(zhí)行Class類型或者ClassName字符串。

// 指定異常名稱
@Transactional(rollbackForClassName = {"DemoException"})
public void insertUser() {
    // do something here
}

同理，noRollbackFor和noRollbackForClassName的使用與上面示意的相似，只是其含義功能點(diǎn)是相反的。

事務(wù)傳播行為

propagation用于指定此事務(wù)對應(yīng)的傳播類型。所謂的事務(wù)傳播類型，即當(dāng)前已經(jīng)在一個事務(wù)的上下文中時，又需要開始一個事務(wù)，這個時候來處理這個將要開啟的新事務(wù)的處理策略。

主要有7種類型的事務(wù)傳播類型：

事務(wù)的傳播行為，將會影響到事務(wù)控制的結(jié)果，比如最終是在同一事務(wù)中，一旦遇到異常，所有操作都會被回滾掉，而如果是在多個事務(wù)中，則某一個事務(wù)的回滾，不影響已提交的其余事務(wù)的回滾。

實(shí)際編碼的時候，可以通過@Transactional注解中的 propagation參數(shù)來指定具體的傳播類型，取值由 org.springframework.transaction.annotation.Propagation枚舉類提供。如果不指定，則默認(rèn)取值為 Propagation.REQUIRED，也即如果當(dāng)前存在事務(wù)，則加入該事務(wù)，如果當(dāng)前沒有事務(wù)，則創(chuàng)建一個新的事務(wù)。

/**
 * The transaction propagation type.
 * <p>Defaults to {@link Propagation#REQUIRED}.
 * @see org.springframework.transaction.interceptor.TransactionAttribute#getPropagationBehavior()
 */
Propagation propagation() default Propagation.REQUIRED;

事務(wù)超時設(shè)定

可以使用timeout屬性來設(shè)置事務(wù)的超時秒數(shù)，默認(rèn)值為-1，表示永不超時。

@Transactional失效場景避坑

同一個類中方法間調(diào)用

Spring的事務(wù)實(shí)現(xiàn)原理是AOP，而AOP的原理是動態(tài)代理。

在類內(nèi)部方法之間相互調(diào)用的時候，本質(zhì)上是類對象自身的調(diào)用，而不是使用代理對象去調(diào)用，也就不會觸發(fā)AOP，這樣其實(shí)Spring也就無法將事務(wù)控制的代碼邏輯織入到調(diào)用代碼流程中，所以這里的事務(wù)控制就無法生效。

public void insertUser() {
    writeDataIntoDb();
}

@Transactional
public void writeDataIntoDb() {
  // ...
}

所以遇到同一個類中多個方法之間相互調(diào)用，且調(diào)用的方法需要做事務(wù)控制的時候需要特別注意下這個問題。解決方式，可以建2個不同的類，然后將方法放到兩個類中，這樣跨類調(diào)用，Spring事務(wù)機(jī)制就可以生效。

添加在非public方法上

如果將@Transactional注解添加在protected、private修飾的方法上，雖然代碼不會有任何的報錯，但是實(shí)際上注解是不會生效的。

@Transactional
private void writeDataIntoDb() {
  // ...
}

方法內(nèi)部Try Catch吞掉相關(guān)異常

這個其實(shí)很容易理解，業(yè)務(wù)代碼中將所有的異常給catch并吞掉了，等同于業(yè)務(wù)代碼認(rèn)為被捕獲的異常不需要去觸發(fā)回滾。對框架而言，因?yàn)楫惓１徊东@了，業(yè)務(wù)邏輯執(zhí)行都在正常往下運(yùn)行，所以也不會觸發(fā)異?；貪L機(jī)制。

// catch了可能的異常，導(dǎo)致DB操作失敗的時候事務(wù)不會觸發(fā)回滾
@Transactional
public void insertUser() {
    try {
        UserEntity user = new UserEntity();
        user.setWorkId("123456");
        user.setUserName("王小二");
        userRepository.save(user);
    } catch (Exception e) {
        log.error("failed to create user");

        // 直接吞掉了異常，這樣不會觸發(fā)事務(wù)回滾機(jī)制
    }
}

在業(yè)務(wù)處理邏輯中，如果確實(shí)需要知曉并捕獲相關(guān)處理的異常進(jìn)行一些額外的業(yè)務(wù)邏輯處理，如果要保證事務(wù)回滾機(jī)制生效，最后需要往外拋出 RuntimeException異常，或者是繼承RuntimeException實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)自定義異常。如下：

// catch了可能的異常，對外拋出RuntimeException或者其子類,可觸發(fā)事務(wù)回滾
@Transactional
public void insertUser() {
    try {
        UserEntity user = new UserEntity();
        user.setWorkId("123456");
        user.setUserName("王小二");
        userRepository.save(user);
    } catch (Exception e) {
        log.error("failed to create user");

        // @Transactional沒有指定rollbackFor，所以拋出RuntimeException或者其子類，可觸發(fā)事務(wù)回滾機(jī)制
        throw new RuntimeException(e);
    }
}

當(dāng)然，如果@Transactional注解指定了 rollbackFor為某個具體的異常類型，則最終需要保證異常時對外拋出相匹配的異常類型，才可以觸發(fā)事務(wù)處理邏輯。如下：

// catch了指定異常，對外拋出對應(yīng)類型的異常,可觸發(fā)事務(wù)回滾
@Transactional(rollbackFor = DemoException.class)
public void insertUser() {
    try {
        UserEntity user = new UserEntity();
        user.setWorkId("123456");
        user.setUserName("王小二");
        userRepository.save(user);
    } catch (Exception e) {
        log.error("failed to create user");
        // @Transactional有指定rollbackFor，拋出異常要與rollbackFor指定異常類型一致
        throw new DemoException();
    }
}

對應(yīng)數(shù)據(jù)庫引擎類型不支持事務(wù)

以MySQL數(shù)據(jù)庫而言，常見的數(shù)據(jù)庫引擎有 InnoDB和 Myisam等類型，但是MYISAM引擎類型是不支持事務(wù)的。所以如果建表時設(shè)置的引擎類型設(shè)置為 MYISAM的話，即使代碼里面添加了@Transactional最終事務(wù)也不會生效的。

@Transactional使用策略

因?yàn)槭聞?wù)處理對性能會有一定的影響，所以事務(wù)也不是說任何地方都可以隨便添加的。對于一些性能敏感場景，需要注意幾點(diǎn)：

1.僅在必要的場合添加事務(wù)控制

（1）不含有DB操作相關(guān)，無需添加事務(wù)控制

（2）單條查詢語句，沒必要添加事務(wù)控制

（3）僅有查詢操作的多條SQL執(zhí)行場景，可以添加只讀事務(wù)控制

（4）單條 insert/update/delete語句，其實(shí)也不需要添加 @Transactional事務(wù)處理，因?yàn)閱螚l語句執(zhí)行其實(shí)數(shù)據(jù)庫有隱性事務(wù)控制機(jī)制，如果執(zhí)行失敗，是屬于 SQL報錯，數(shù)據(jù)不會更新成功，自然也無需回滾。

2.盡可能縮小事務(wù)控制的代碼段處理范圍

主要從性能層面考慮，事務(wù)機(jī)制，類似于并發(fā)場景的加鎖處理，范圍越大對性能影響越明顯。

3.事務(wù)控制范圍內(nèi)的業(yè)務(wù)邏輯盡可能簡單、避免非事務(wù)相關(guān)耗時處理邏輯

也是從性能層面考慮，盡量將耗時的邏輯放到事務(wù)控制之外執(zhí)行，事務(wù)內(nèi)僅保留與DB操作切實(shí)相關(guān)的邏輯。