CH13-事务原理

基本概念

ACID 特性

事务（Transaction）是数据库系统中一系列操作的一个逻辑单元，所有操作要么全部成功要么全部失败。

事务是区分文件存储系统与Nosql数据库重要特性之一，其存在的意义是为了保证即使在并发情况下也能正确的执行crud操作。怎样才算是正确的呢？这时提出了事务需要保证的四个特性即ACID：

A: 原子性(atomicity)
一个事务（transaction）中的所有操作，要么全部完成，要么全部不完成，不会结束在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误，会被回滚（Rollback）到事务开始前的状态，就像这个事务从来没有执行过一样。
C: 一致性(consistency)
在事务开始之前和事务结束以后，数据库的完整性没有被破坏。这表示写入的资料必须完全符合所有的预设规则，这包含资料的精确度、串联性以及后续数据库可以自发性地完成预定的工作。
I: 隔离性(isolation)
数据库允许多个并发事务同时对其数据进行读写和修改的能力，隔离性可以防止多个事务并发执行时由于交叉执行而导致数据的不一致。事务隔离分为不同级别，包括读未提交（Read uncommitted）、读已提交（read committed）、可重复读（repeatable read）和串行化（Serializable）。
D: 持久性(durability)
事务处理结束后，对数据的修改就是永久的，即便系统故障也不会丢失。

事务隔离级别

在高并发的情况下，要完全保证其ACID特性是非常困难的，除非把所有的事务串行化执行，但带来的负面的影响将是性能大打折扣。很多时候我们有些业务对事务的要求是不一样的，所以数据库中设计了四种隔离级别，供用户基于业务进行选择。

数据库默认隔离级别：

Oracle中默认级别是 Read committed
mysql 中默认级别 Repeatable read

#查看mysql 的默认隔离级别
SELECT @@tx_isolation

#设置为读未提交
set tx_isolation='read-uncommitted';  

#设置为读已提交
set tx_isolation='read-committed';  

#设置为可重复读
set tx_isolation='REPEATABLE-READ';   

#设置为串行化
set tx_isolation='SERIALIZABLE';

脏读

一个事务读取到另一事务未提交的更新数据

# session-1
# 设置为读未提交
set tx_isolation='read-uncommitted';  

BEGIN;

insert INTO `account` (accountName,user,money) VALUES ('222','cat',1000);

rollback;

commit;

# session-2
# 设置为读未提交
set tx_isolation='read-uncommitted';  

SELECT * from account;

不可重复读

在同一事务中,多次读取同一数据返回的结果有所不同, 换句话说, 后续读取可以读到另一事务已提交的更新数据. 相反, “可重复读”在同一事务中多次读取数据时, 能够保证所读数据一样, 也就是后续读取不能读到另一事务已提交的更新数据。

事务B修改数据导致当前事务A前后读取数据不一致，侧重点在于事务B的修改。

当前事务读到了其他事务修改的数据。

# session-1
# 设置为读已提交
set tx_isolation='read-committed';  

BEGIN;

SELECT * from `account`;

# 其他操作

SELECT * from `account`;

commit;

# session-2
# 设置为读已提交
set tx_isolation='read-committed';  

UPDATE account SET money= money+1 where user='cat';

幻读

查询表中一条数据如果不存在就插入一条，并发的时候却发现，里面居然有两条相同的数据。

事务A修改表中数据，此时事务B插入一条新数据，事务A查询发现表中还有没修改的数据，像是出现幻觉

事务A读到了事务B新增的数据，导致结果不一致，侧重点在于事务B新增数据

# session-1
# 设置为可重复读
set tx_isolation='REPEATABLE-READ'; 

BEGIN;

SELECT * FROM `account` WHERE `user` = 'cat';

#此时，另一个事务插入了数据

SELECT * FROM `account` WHERE `user` = 'cat';

insert INTO `account` (accountName,user,money) VALUES ('222','cat',1000);

SELECT * FROM `account` WHERE `user` = 'cat';

update `account` set money=money+10 where `user` = 'cat' and id=1;

SELECT * FROM `account` WHERE `user` = 'cat';

commit;

# session-2
# 设置为可重复读
set tx_isolation='REPEATABLE-READ';

insert INTO `account` (accountName,user,money) VALUES ('222','cat',1000);

传播机制

Spring 针对方法嵌套调用时事务的创建行为定义了七种事务传播机制，分别是：

PROPAGATION_REQUIRED：
- 表示当前方法必须在一个具有事务的上下文中运行，如有客户端有事务在进行，那么被调用端将在该事务中运行，否则的话重新开启一个事务。（如果被调用端发生异常，那么调用端和被调用端事务都将回滚）
PROPAGATION_SUPPORT：
- 表示当前方法不必需要具有一个事务上下文，但是如果有一个事务的话，它也可以在这个事务中运行。
PROPAGATION_MANDATORY：
- 表示当前方法必须在一个事务中运行，如果没有事务，将抛出异常。
PROPAGATION_REQUIRES_NEW：
- 表示当前方法必须运行在它自己的事务中。一个新的事务将启动，而且如果有一个现有的事务在运行的话，则这个方法将在运行期被挂起，直到新的事务提交或者回滚才恢复执行。
PROPAGATION_NOT_SUPPORTED：
- 表示该方法不应该在一个事务中运行。如果有一个事务正在运行，他将在运行期被挂起，直到这个事务提交或者回滚才恢复执行。
PROPAGATION_NEVER：
- 表示当方法务不应该在一个事务中运行，如果存在一个事务，则抛出异常。
PROPAGATION_NESTED：
- 表示如果当前方法正有一个事务在运行中，则该方法应该运行在一个嵌套事务中，被嵌套的事务可以独立于被封装的事务中进行提交或者回滚。如果封装事务存在，并且外层事务抛出异常回滚，那么内层事务必须回滚，反之，内层事务并不影响外层事务。如果封装事务不存在，则同PROPAGATION_REQUIRED的一样。

基本上从字面意思就能知道每种传播机制各自的行为表现，Spring 默认的事务传播机制是PROPAGATION_REQUIRED，即如果当前存在事务，则使用当前事务，否则创建新的事务。详情可参考Spring事务传播行为。

事务行为

事务的行为包括事务开启、事务提交和事务回滚。InnoDB所有的用户SQL执行都在事务控制之内，在默认情况下，autocommit设置为true，单条SQL执行成功后，MySQL会自动提交事务，或者如果SQL执行出错，则根据异常类型执行事务提交或者回滚。可以使用START TRANSACTION（SQL标准）或者BEGIN开启事务，使用COMMIT和ROLLBACK提交和回滚事务；也可以通过设置autocommit属性来控制事务行为，当设置autocommit为false时，其后执行的多条SQL语句将在一个事务内，直到执行COMMIT或者ROLLBACK事务才会提交或者回滚。

AOP 增强

Spring使用 AOP（面向切面编程）来实现声明式事务，这里不再细说。说下动态代理和 AOP 增强。

动态代理是Spring 实现 AOP 的默认方式，分为两种：JDK 动态代理和 CGLIB 动态代理。JDK 动态代理面向接口，通过反射生成目标代理接口的匿名实现类；CGLIB 动态代理则通过继承，使用字节码增强技术（或者objenesis类库）为目标代理类生成代理子类。Spring 默认对接口实现使用 JDK 动态代理，对具体类使用 CGLIB，同时也支持配置全局使用 CGLIB 来生成代理对象。

我们在切面配置中会使用到@Aspect注解，这里用到了 Aspectj 的切面表达式。Aspectj 是 java 语言实现的一个 AOP 框架，使用静态代理模式，拥有完善的 AOP 功能，与 Spring AOP 互为补充。Spring 采用了 Aspectj 强大的切面表达式定义方式，但是默认情况下仍然使用动态代理方式，并未使用 Aspectj 的编译器和织入器，当然也支持配置使用 Aspectj 静态代理替代动态代理方式。Aspectj 功能更强大，比方说它支持对字段、POJO 类进行增强，与之相对，Spring 只支持对 Bean 方法级别进行增强。

Spring对方法的增强有五种方式：

前置增强（org.springframework.aop.BeforeAdvice）：在目标方法执行之前进行增强；
后置增强（org.springframework.aop.AfterReturningAdvice）：在目标方法执行之后进行增强；
环绕增强（org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor）：在目标方法执行前后都执行增强；
异常抛出增强（org.springframework.aop.ThrowsAdvice）：在目标方法抛出异常后执行增强；
引介增强（org.springframework.aop.IntroductionInterceptor）：为目标类添加新的方法和属性。

声明式事务的实现就是通过环绕增强的方式，在目标方法执行之前开启事务，在目标方法执行之后提交或者回滚事务，事务拦截器的继承关系图可以体现这一点：

Spring 事务抽象

统一一致的事务抽象是 Spring 框架的一大优势，无论是全局事务还是本地事务，JTA、JDBC、Hibernate 还是 JPA，Spring 都使用统一的编程模型，使得应用程序可以很容易地在全局事务与本地事务，或者不同的事务框架之间进行切换。下图是 Spring 事务抽象的核心类图：

接口PlatformTransactionManager定义了事务操作的行为，其依赖TransactionDefinition和TransactionStatus接口，其实大部分的事务属性和行为我们以MySQL数据库为例已经有过了解，这里再对应介绍下。

PlatformTransactionManager：事务管理器
getTransaction方法：事务获取操作，根据事务属性定义，获取当前事务或者创建新事物；
commit方法：事务提交操作，注意这里所说的提交并非直接提交事务，而是根据当前事务状态执行提交或者回滚操作；
rollback方法：事务回滚操作，同样，也并非一定直接回滚事务，也有可能只是标记事务为只读，等待其他调用方执行回滚。
TransactionDefinition：事务属性定义
getPropagationBehavior方法：返回事务的传播属性，默认是PROPAGATION_REQUIRED；
getIsolationLevel方法：返回事务隔离级别，事务隔离级别只有在创建新事务时才有效，也就是说只对应传播属性PROPAGATION_REQUIRED和PROPAGATION_REQUIRES_NEW；
getTimeout方法：返回事务超时时间，以秒为单位，同样只有在创建新事务时才有效；
isReadOnly方法：是否优化为只读事务，支持这项属性的事务管理器会将事务标记为只读，只读事务不允许有写操作，不支持只读属性的事务管理器需要忽略这项设置，这一点跟其他事务属性定义不同，针对其他不支持的属性设置，事务管理器应该抛出异常。
getName方法：返回事务名称，声明式事务中默认值为“类的完全限定名.方法名”。
TransactionStatus：当前事务状态
isNewTransaction方法：当前方法是否创建了新事务（区别于使用现有事务以及没有事务）；
hasSavepoint方法：在嵌套事务场景中，判断当前事务是否包含保存点；
setRollbackOnly和isRollbackOnly方法：只读属性设置（主要用于标记事务，等待回滚）和查询；
flush方法：刷新底层会话中的修改到数据库，一般用于刷新如Hibernate/JPA的会话，是否生效由具体事务资源实现决定；
isCompleted方法：判断当前事务是否已完成（已提交或者已回滚）。

部分Spring包含的对PlatformTransactionManager的实现类如下图所示：

AbstractPlatformTransactionManager抽象类实现了Spring事务的标准流程，其子类DataSourceTransactionManager是我们使用较多的JDBC单数据源事务管理器，而JtaTransactionManager是JTA（Java Transaction API）规范的实现类，另外两个则分别是JavaEE容器WebLogic和WebSphere的JTA事务管理器的具体实现。

Spring 事务切面

之前提到，Spring采用AOP来实现声明式事务，那么事务的AOP切面是如何织入的呢？这一点涉及到AOP动态代理对象的生成过程。

代理对象生成的核心类是AbstractAutoProxyCreator，实现了BeanPostProcessor接口，会在Bean初始化完成之后，通过postProcessAfterInitialization方法生成代理对象，关于BeanPostProcessor在Bean生命周期中的作用，可参考一些常用的Spring扩展接口。

看一下AbstractAutoProxyCreator类的核心代码，主要关注三个方法：postProcessAfterInitialization、wrapIfNecessary和createProxy，为了突出核心流程，以注释代替了部分代码的具体实现，后续的源码分析也采用相同的处理。

// AbstractAutoProxyCreator.class
@Override
public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
    if (bean != null) {
        Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
        if (!this.earlyProxyReferences.contains(cacheKey)) {
            // 创建代理对象
            return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
        }
    }
    return bean;
}

protected Object wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey) {
    // 参数检查，跳过已经执行过代理对象生成，或者已知的不需要生成代理对象的Bean
    ...

    // Create proxy if we have advice.
    // 查询当前Bean所有的AOP增强配置，最终是通过AOPUtils工具类实现
    Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(bean.getClass(), beanName, null);
    if (specificInterceptors != DO_NOT_PROXY) {
        this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.TRUE);
        // 执行AOP织入，创建代理对象
        Object proxy = createProxy(
                bean.getClass(), beanName, specificInterceptors, new SingletonTargetSource(bean));
        this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());
        return proxy;
    }

    this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
    return bean;
}

protected Object createProxy(Class<?> beanClass, String beanName, Object[] specificInterceptors, TargetSource targetSource) {

    if (this.beanFactory instanceof ConfigurableListableBeanFactory) {
        AutoProxyUtils.exposeTargetClass((ConfigurableListableBeanFactory) this.beanFactory, beanName, beanClass);
    }

    // 实例化代理工厂类
    ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();
    proxyFactory.copyFrom(this);

    // 当全局使用动态代理时，设置是否需要对目标Bean强制使用CGLIB动态代理
    ...

    // 构建AOP增强顾问，包含框架公共增强和应用程序自定义增强
    // 设置proxyFactory属性，如增强、目标类、是否允许变更等
    ...

    // 创建代理对象
    return proxyFactory.getProxy(getProxyClassLoader());
}

最后是通过调用ProxyFactory#getProxy(java.lang.ClassLoader)方法来创建代理对象：

// ProxyFactory.class
public Object getProxy(ClassLoader classLoader) {
    return createAopProxy().getProxy(classLoader);
}

// ProxyFactory父类ProxyCreatorSupport.class
protected final synchronized AopProxy createAopProxy() {
    if (!this.active) {
        activate();
    }
    return getAopProxyFactory().createAopProxy(this);
}

public ProxyCreatorSupport() {
    this.aopProxyFactory = new DefaultAopProxyFactory();
}

ProxyFactory的父类构造器实例化了DefaultAopProxyFactory类，从其源代码我们可以看到Spring动态代理方式选择策略的实现：如果目标类optimize，proxyTargetClass属性设置为true或者未指定需要代理的接口，则使用CGLIB生成代理对象，否则使用JDK动态代理。

public class DefaultAopProxyFactory implements AopProxyFactory, Serializable {
    @Override
    public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {
        // 如果optimize，proxyTargetClass属性设置为true或者未指定代理接口，则使用CGLIB生成代理对象
        if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {
            Class<?> targetClass = config.getTargetClass();
            // 参数检查，targetClass为空抛出异常
            ...
            // 目标类本身是接口或者代理对象，仍然使用JDK动态代理
            if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {
                return new JdkDynamicAopProxy(config);
            }
            // Objenesis是一个可以不通过构造器创建子类的java工具类库
            // 作为Spring 4.0后CGLIB的默认实现
            return new ObjenesisCglibAopProxy(config);
        }
        else {
            // 否则使用JDK动态代理
            return new JdkDynamicAopProxy(config);
        }
    }
    ...
}

Spring 事务拦截

我们已经了解了AOP切面织入生成代理对象的过程，当Bean方法通过代理对象调用时，会触发对应的AOP增强拦截器，前面提到声明式事务是一种环绕增强，对应接口为MethodInterceptor，事务增强对该接口的实现为TransactionInterceptor，类图如下：

事务拦截器TransactionInterceptor在invoke方法中，通过调用父类TransactionAspectSupport的invokeWithinTransaction方法进行事务处理，该方法支持声明式事务和编程式事务。

// TransactionInterceptor.class
@Override
public Object invoke(final MethodInvocation invocation) throws Throwable {
    // 获取targetClass
    ...

    // Adapt to TransactionAspectSupport's invokeWithinTransaction...
    return invokeWithinTransaction(invocation.getMethod(), targetClass, new InvocationCallback() {
        @Override
        public Object proceedWithInvocation() throws Throwable {
            // 实际执行目标方法
            return invocation.proceed();
        }
    });
}

// TransactionInterceptor父类TransactionAspectSupport.class
protected Object invokeWithinTransaction(Method method, Class<?> targetClass, final InvocationCallback invocation)
        throws Throwable {

    // If the transaction attribute is null, the method is non-transactional.
    // 查询目标方法事务属性、确定事务管理器、构造连接点标识（用于确认事务名称）
    final TransactionAttribute txAttr = getTransactionAttributeSource().getTransactionAttribute(method, targetClass);
    final PlatformTransactionManager tm = determineTransactionManager(txAttr);
    final String joinpointIdentification = methodIdentification(method, targetClass, txAttr);

    if (txAttr == null || !(tm instanceof CallbackPreferringPlatformTransactionManager)) {
        // 事务获取
        TransactionInfo txInfo = createTransactionIfNecessary(tm, txAttr, joinpointIdentification);
        Object retVal = null;
        try {
            // 通过回调执行目标方法
            retVal = invocation.proceedWithInvocation();
        }
        catch (Throwable ex) {
            // 目标方法执行抛出异常，根据异常类型执行事务提交或者回滚操作
            completeTransactionAfterThrowing(txInfo, ex);
            throw ex;
        }
        finally {
            // 清理当前线程事务信息
            cleanupTransactionInfo(txInfo);
        }
        // 目标方法执行成功，提交事务
        commitTransactionAfterReturning(txInfo);
        return retVal;
    } else {
        // 带回调的事务执行处理，一般用于编程式事务
        ...
    }
}

在讲Spring事务抽象时，有提到事务抽象的核心接口为PlatformTransactionManager，它负责管理事务行为，包括事务的获取、提交和回滚。在invokeWithinTransaction方法中，我们可以看到createTransactionIfNecessary、commitTransactionAfterReturning和completeTransactionAfterThrowing都是针对该接口编程，并不依赖于特定事务管理器，这里是对Spring事务抽象的实现。

//TransactionAspectSupport.class
protected TransactionInfo createTransactionIfNecessary(
        PlatformTransactionManager tm, TransactionAttribute txAttr, final String joinpointIdentification) {
    ...
    TransactionStatus status = null;
    if (txAttr != null) {
        if (tm != null) {
            // 获取事务
            status = tm.getTransaction(txAttr);
            ...
}

protected void commitTransactionAfterReturning(TransactionInfo txInfo) {
    if (txInfo != null && txInfo.hasTransaction()) {
        ...
        // 提交事务
        txInfo.getTransactionManager().commit(txInfo.getTransactionStatus());
    }
}

protected void completeTransactionAfterThrowing(TransactionInfo txInfo, Throwable ex) {
    if (txInfo != null && txInfo.hasTransaction()) {
        ...
        if (txInfo.transactionAttribute.rollbackOn(ex)) {
            try {
                // 异常类型为回滚异常，执行事务回滚
                txInfo.getTransactionManager().rollback(txInfo.getTransactionStatus());
            }
            ...
        } else {
            try {
                // 异常类型为非回滚异常，仍然执行事务提交
                txInfo.getTransactionManager().commit(txInfo.getTransactionStatus());
            }
            ...
}

protected final class TransactionInfo {
    private final PlatformTransactionManager transactionManager;
    ...

另外，在获取事务时，AbstractPlatformTransactionManager#doBegin方法负责开启新事务，在DataSourceTransactionManager有如下代码：

@Override
protected void doBegin(Object transaction, TransactionDefinition definition) {
    // 获取数据库连接con
    ...
    if (con.getAutoCommit()) {
        txObject.setMustRestoreAutoCommit(true);
        if (logger.isDebugEnabled()) {
            logger.debug("Switching JDBC Connection [" + con + "] to manual commit");
        }
        con.setAutoCommit(false);
    }
    ...
}

这里才真正开启了数据库事务。

Spring 事务同步

提到事务传播机制时，我们经常提到一个条件“如果当前已有事务”，那么Spring是如何知道当前是否已经开启了事务呢？在AbstractPlatformTransactionManager中是这样做的：

// AbstractPlatformTransactionManager.class
@Override
public final TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException {
    Object transaction = doGetTransaction();
    // 参数为null时构造默认值
    ...
    if (isExistingTransaction(transaction)) {
        // Existing transaction found -> check propagation behavior to find out how to behave.
        return handleExistingTransaction(definition, transaction, debugEnabled);
    }
    ...

// 获取当前事务对象
protected abstract Object doGetTransaction() throws TransactionException;

// 判断当前事务对象是否包含活跃事务
protected boolean isExistingTransaction(Object transaction) throws TransactionException {
    return false;
}

注意getTransaction方法是final的，无法被子类覆盖，保证了获取事务流程的一致和稳定。抽象方法doGetTransaction获取当前事务对象，方法isExistingTransaction判断当前事务对象是否存在活跃事务，具体逻辑由特定事务管理器实现，看下我们使用最多的DataSourceTransactionManager对应的实现：

// DataSourceTransactionManager.class
@Override
protected Object doGetTransaction() {
    DataSourceTransactionObject txObject = new DataSourceTransactionObject();
    txObject.setSavepointAllowed(isNestedTransactionAllowed());
    ConnectionHolder conHolder =
            (ConnectionHolder) TransactionSynchronizationManager.getResource(this.dataSource);
    txObject.setConnectionHolder(conHolder, false);
    return txObject;
}

@Override
protected boolean isExistingTransaction(Object transaction) {
    DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) transaction;
    return (txObject.hasConnectionHolder() && txObject.getConnectionHolder().isTransactionActive());
}

可以看到，获取当前事务对象时，使用了TransactionSynchronizationManager#getResource方法，类图如下：

TransactionSynchronizationManager通过ThreadLocal对象在当前线程记录了resources和synchronizations属性。resources是一个HashMap，用于记录当前参与事务的事务资源，方便进行事务同步，在DataSourceTransactionManager的例子中就是以dataSource作为key，保存了数据库连接，这样在同一个线程中，不同的方法调用就可以通过dataSource获取相同的数据库连接，从而保证所有操作在一个事务中进行。synchronizations属性是一个TransactionSynchronization对象的集合，AbstractPlatformTransactionManager类中定义了事务操作各个阶段的调用流程，以事务提交为例：

// AbstractPlatformTransactionManager.class
private void processCommit(DefaultTransactionStatus status) throws TransactionException {
    try {
        boolean beforeCompletionInvoked = false;
        try {
            prepareForCommit(status);
            triggerBeforeCommit(status);
            triggerBeforeCompletion(status);
            ....
            else if (status.isNewTransaction()) {
                // 记录日志
                ...
                doCommit(status);
            }
            ...
        // 事务调用异常处理
        ...
        try {
            triggerAfterCommit(status);
        }
        finally {
            triggerAfterCompletion(status, TransactionSynchronization.STATUS_COMMITTED);
        }
    }
}

我们可以看到，有很多trigger前缀的方法，这些方法用于在事务操作的各个阶段触发回调，从而可以精确控制在事务执行的不同阶段所要执行的操作，这些回调实际上都通过TransactionSynchronizationUtils来实现，它会遍历TransactionSynchronizationManager#synchronizations集合中的TransactionSynchronization对象，然后分别触发集合中各个元素对应方法的调用。例如：

TransactionSynchronizationManager.registerSynchronization(new TransactionSynchronizationAdapter() {
    @Override
    public void afterCommit() {
        // do something after commit
    }
});

这段代码就在当前线程的事务synchronizations属性中，添加了一个自定义同步类，如果当前存在事务，那么在事务管理器执行事务提交之后，就会触发afterCommit方法，可以通过这种方式在事务执行的不同阶段自定义一些操作。

事务不生效

1.访问权限问题

@Service
public class UserService {
    
    @Transactional
    private void add(UserModel userModel) {
         saveData(userModel);
         updateData(userModel);
    }
}

我们可以看到add方法的访问权限被定义成了private，这样会导致事务失效，spring要求被代理方法必须是public的。

说白了，在AbstractFallbackTransactionAttributeSource类的computeTransactionAttribute方法中有个判断，如果目标方法不是public，则TransactionAttribute返回null，即不支持事务。

protected TransactionAttribute computeTransactionAttribute(Method method, @Nullable Class<?> targetClass) {
    // Don't allow no-public methods as required.
    if (allowPublicMethodsOnly() && !Modifier.isPublic(method.getModifiers())) {
      return null;
    }

    // The method may be on an interface, but we need attributes from the target class.
    // If the target class is null, the method will be unchanged.
    Method specificMethod = AopUtils.getMostSpecificMethod(method, targetClass);

    // First try is the method in the target class.
    TransactionAttribute txAttr = findTransactionAttribute(specificMethod);
    if (txAttr != null) {
      return txAttr;
    }

    // Second try is the transaction attribute on the target class.
    txAttr = findTransactionAttribute(specificMethod.getDeclaringClass());
    if (txAttr != null && ClassUtils.isUserLevelMethod(method)) {
      return txAttr;
    }

    if (specificMethod != method) {
      // Fallback is to look at the original method.
      txAttr = findTransactionAttribute(method);
      if (txAttr != null) {
        return txAttr;
      }
      // Last fallback is the class of the original method.
      txAttr = findTransactionAttribute(method.getDeclaringClass());
      if (txAttr != null && ClassUtils.isUserLevelMethod(method)) {
        return txAttr;
      }
    }
    return null;
  }

也就是说，如果我们自定义的事务方法（即目标方法），它的访问权限不是public，而是private、default或protected的话，spring则不会提供事务功能。

2. 方法用final修饰

有时候，某个方法不想被子类重新，这时可以将该方法定义成final的。普通方法这样定义是没问题的，但如果将事务方法定义成final，例如：

@Service
public class UserService {

    @Transactional
    public final void add(UserModel userModel){
        saveData(userModel);
        updateData(userModel);
    }
}

我们可以看到add方法被定义成了final的，这样会导致事务失效。

为什么？

如果你看过spring事务的源码，可能会知道spring事务底层使用了aop，也就是通过jdk动态代理或者cglib，帮我们生成了代理类，在代理类中实现的事务功能。

但如果某个方法用final修饰了，那么在它的代理类中，就无法重写该方法，而添加事务功能。

注意：如果某个方法是static的，同样无法通过动态代理，变成事务方法。

3.方法内部调用

有时候我们需要在某个Service类的某个方法中，调用另外一个事务方法，比如：

@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

  
    public void add(UserModel userModel) {
        userMapper.insertUser(userModel);
        updateStatus(userModel);
    }

    @Transactional
    public void updateStatus(UserModel userModel) {
        doSameThing();
    }
}

我们看到在事务方法add中，直接调用事务方法updateStatus。从前面介绍的内容可以知道，updateStatus方法拥有事务的能力是因为spring aop生成代理了对象，但是这种方法直接调用了this对象的方法，所以updateStatus方法不会生成事务。

由此可见，在同一个类中的方法直接内部调用，会导致事务失效。

那么问题来了，如果有些场景，确实想在同一个类的某个方法中，调用它自己的另外一个方法，该怎么办呢？

3.1 新加一个Service方法

这个方法非常简单，只需要新加一个Service方法，把@Transactional注解加到新Service方法上，把需要事务执行的代码移到新方法中。具体代码如下：

@Servcie
public class ServiceA {
   @Autowired
   prvate ServiceB serviceB;

   public void save(User user) {
         queryData1();
         queryData2();
         serviceB.doSave(user);
   }
 }

 @Servcie
 public class ServiceB {

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

 }

3.2 在该Service类中注入自己

如果不想再新加一个Service类，在该Service类中注入自己也是一种选择。具体代码如下：

@Servcie
public class ServiceA {
   @Autowired
   prvate ServiceA serviceA;

   public void save(User user) {
         queryData1();
         queryData2();
         serviceA.doSave(user);
   }

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

可能有些人可能会有这样的疑问：这种做法会不会出现循环依赖问题？

答案：不会。

其实spring ioc内部的三级缓存保证了它，不会出现循环依赖问题。

3.3 通过AopContent类

在该Service类中使用AopContext.currentProxy()获取代理对象

上面的方法2确实可以解决问题，但是代码看起来并不直观，还可以通过在该Service类中使用AOPProxy获取代理对象，实现相同的功能。具体代码如下：

@Servcie
public class ServiceA {

   public void save(User user) {
         queryData1();
         queryData2();
         ((ServiceA)AopContext.currentProxy()).doSave(user);
   }

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

4.未被spring管理

在我们平时开发过程中，有个细节很容易被忽略。即使用spring事务的前提是：对象要被spring管理，需要创建bean实例。

通常情况下，我们通过@Controller、@Service、@Component、@Repository等注解，可以自动实现bean实例化和依赖注入的功能。

如果有一天，你匆匆忙忙的开发了一个Service类，但忘了加@Service注解，比如：

//@Service
public class UserService {

    @Transactional
    public void add(UserModel userModel) {
         saveData(userModel);
         updateData(userModel);
    }    
}

从上面的例子，我们可以看到UserService类没有加@Service注解，那么该类不会交给spring管理，所以它的add方法也不会生成事务。

5.多线程调用

在实际项目开发中，多线程的使用场景还是挺多的。如果spring事务用在多线程场景中，会有问题吗？

@Slf4j
@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserMapper userMapper;
    @Autowired
    private RoleService roleService;

    @Transactional
    public void add(UserModel userModel) throws Exception {
        userMapper.insertUser(userModel);
        new Thread(() -> {
            roleService.doOtherThing();
        }).start();
    }
}

@Service
public class RoleService {

    @Transactional
    public void doOtherThing() {
        System.out.println("保存role表数据");
    }
}

从上面的例子中，我们可以看到事务方法add中，调用了事务方法doOtherThing，但是事务方法doOtherThing是在另外一个线程中调用的。

这样会导致两个方法不在同一个线程中，获取到的数据库连接不一样，从而是两个不同的事务。如果想doOtherThing方法中抛了异常，add方法也回滚是不可能的。

如果看过spring事务源码的朋友，可能会知道spring的事务是通过数据库连接来实现的。当前线程中保存了一个map，key是数据源，value是数据库连接。

private static final ThreadLocal<Map<Object, Object>> resources =

  new NamedThreadLocal<>("Transactional resources");

我们说的同一个事务，其实是指同一个数据库连接，只有拥有同一个数据库连接才能同时提交和回滚。如果在不同的线程，拿到的数据库连接肯定是不一样的，所以是不同的事务。

6.表不支持事务

周所周知，在mysql5之前，默认的数据库引擎是myisam。

它的好处就不用多说了：索引文件和数据文件是分开存储的，对于查多写少的单表操作，性能比innodb更好。

有些老项目中，可能还在用它。

在创建表的时候，只需要把ENGINE参数设置成MyISAM即可：

CREATE TABLE `category` (
  `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `one_category` varchar(20) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL,
  `two_category` varchar(20) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL,
  `three_category` varchar(20) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL,
  `four_category` varchar(20) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=MyISAM AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_bin

myisam好用，但有个很致命的问题是：不支持事务。

如果只是单表操作还好，不会出现太大的问题。但如果需要跨多张表操作，由于其不支持事务，数据极有可能会出现不完整的情况。

此外，myisam还不支持行锁和外键。

所以在实际业务场景中，myisam使用的并不多。在mysql5以后，myisam已经逐渐退出了历史的舞台，取而代之的是innodb。

有时候我们在开发的过程中，发现某张表的事务一直都没有生效，那不一定是spring事务的锅，最好确认一下你使用的那张表，是否支持事务。

7.未开启事务

有时候，事务没有生效的根本原因是没有开启事务。

你看到这句话可能会觉得好笑。

开启事务不是一个项目中，最最最基本的功能吗？

为什么还会没有开启事务？

没错，如果项目已经搭建好了，事务功能肯定是有的。

但如果你是在搭建项目demo的时候，只有一张表，而这张表的事务没有生效。那么会是什么原因造成的呢？

当然原因有很多，但没有开启事务，这个原因极其容易被忽略。

如果你使用的是springboot项目，那么你很幸运。因为springboot通过DataSourceTransactionManagerAutoConfiguration类，已经默默的帮你开启了事务。

你所要做的事情很简单，只需要配置spring.datasource相关参数即可。

但如果你使用的还是传统的spring项目，则需要在applicationContext.xml文件中，手动配置事务相关参数。如果忘了配置，事务肯定是不会生效的。

具体配置如下信息：

<!-- 配置事务管理器 --> 
<bean class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager" id="transactionManager"> 
    <property name="dataSource" ref="dataSource"></property> 
</bean> 
<tx:advice id="advice" transaction-manager="transactionManager"> 
    <tx:attributes> 
        <tx:method name="*" propagation="REQUIRED"/>
    </tx:attributes> 
</tx:advice> 
<!-- 用切点把事务切进去 --> 
<aop:config> 
    <aop:pointcut expression="execution(* com.susan.*.*(..))" id="pointcut"/> 
    <aop:advisor advice-ref="advice" pointcut-ref="pointcut"/> 
</aop:config>

默默的说一句，如果在pointcut标签中的切入点匹配规则，配错了的话，有些类的事务也不会生效。

事务不回滚

1.错误的传播特性

其实，我们在使用@Transactional注解时，是可以指定propagation参数的。

该参数的作用是指定事务的传播特性，spring目前支持7种传播特性：

REQUIRED 如果当前上下文中存在事务，那么加入该事务，如果不存在事务，创建一个事务，这是默认的传播属性值。
SUPPORTS 如果当前上下文存在事务，则支持事务加入事务，如果不存在事务，则使用非事务的方式执行。
MANDATORY 如果当前上下文中存在事务，否则抛出异常。
REQUIRES_NEW 每次都会新建一个事务，并且同时将上下文中的事务挂起，执行当前新建事务完成以后，上下文事务恢复再执行。
NOT_SUPPORTED 如果当前上下文中存在事务，则挂起当前事务，然后新的方法在没有事务的环境中执行。
NEVER 如果当前上下文中存在事务，则抛出异常，否则在无事务环境上执行代码。
NESTED 如果当前上下文中存在事务，则嵌套事务执行，如果不存在事务，则新建事务。

如果我们在手动设置propagation参数的时候，把传播特性设置错了，比如：

@Service
public class UserService {

    @Transactional(propagation = Propagation.NEVER)
    public void add(UserModel userModel) {
        saveData(userModel);
        updateData(userModel);
    }
}

我们可以看到add方法的事务传播特性定义成了Propagation.NEVER，这种类型的传播特性不支持事务，如果有事务则会抛异常。

目前只有这三种传播特性才会创建新事务：REQUIRED，REQUIRES_NEW，NESTED。

2.自己吞了异常

事务不会回滚，最常见的问题是：开发者在代码中手动try…catch了异常。比如：

@Slf4j
@Service
public class UserService {
    
    @Transactional
    public void add(UserModel userModel) {
        try {
            saveData(userModel);
            updateData(userModel);
        } catch (Exception e) {
            log.error(e.getMessage(), e);
        }
    }
}

这种情况下spring事务当然不会回滚，因为开发者自己捕获了异常，又没有手动抛出，换句话说就是把异常吞掉了。

如果想要spring事务能够正常回滚，必须抛出它能够处理的异常。如果没有抛异常，则spring认为程序是正常的。

3.手动抛了别的异常

即使开发者没有手动捕获异常，但如果抛的异常不正确，spring事务也不会回滚。

@Slf4j
@Service
public class UserService {
    
    @Transactional
    public void add(UserModel userModel) throws Exception {
        try {
             saveData(userModel);
             updateData(userModel);
        } catch (Exception e) {
            log.error(e.getMessage(), e);
            throw new Exception(e);
        }
    }
}

上面的这种情况，开发人员自己捕获了异常，又手动抛出了异常：Exception，事务同样不会回滚。

因为spring事务，默认情况下只会回滚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。

4.自定义了回滚异常

在使用@Transactional注解声明事务时，有时我们想自定义回滚的异常，spring也是支持的。可以通过设置rollbackFor参数，来完成这个功能。

但如果这个参数的值设置错了，就会引出一些莫名其妙的问题，例如：

@Slf4j
@Service
public class UserService {
    
    @Transactional(rollbackFor = BusinessException.class)
    public void add(UserModel userModel) throws Exception {
       saveData(userModel);
       updateData(userModel);
    }
}

如果在执行上面这段代码，保存和更新数据时，程序报错了，抛了SqlException、DuplicateKeyException等异常。而BusinessException是我们自定义的异常，报错的异常不属于BusinessException，所以事务也不会回滚。

即使rollbackFor有默认值，但阿里巴巴开发者规范中，还是要求开发者重新指定该参数。

这是为什么呢？

因为如果使用默认值，一旦程序抛出了Exception，事务不会回滚，这会出现很大的bug。所以，建议一般情况下，将该参数设置成：Exception或Throwable。

5.嵌套事务回滚多了

public class UserService {

    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

    @Autowired
    private RoleService roleService;

    @Transactional
    public void add(UserModel userModel) throws Exception {
        userMapper.insertUser(userModel);
        roleService.doOtherThing();
    }
}

@Service
public class RoleService {

    @Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
    public void doOtherThing() {
        System.out.println("保存role表数据");
    }
}

这种情况使用了嵌套的内部事务，原本是希望调用roleService.doOtherThing方法时，如果出现了异常，只回滚doOtherThing方法里的内容，不回滚 userMapper.insertUser里的内容，即回滚保存点。。但事实是，insertUser也回滚了。

why?

因为doOtherThing方法出现了异常，没有手动捕获，会继续往上抛，到外层add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。

怎么样才能只回滚保存点呢？

@Slf4j
@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

    @Autowired
    private RoleService roleService;

    @Transactional
    public void add(UserModel userModel) throws Exception {

        userMapper.insertUser(userModel);
        try {
            roleService.doOtherThing();
        } catch (Exception e) {
            log.error(e.getMessage(), e);
        }
    }
}

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。

其他问题

1. 大事务问题

在使用spring事务时，有个让人非常头疼的问题，就是大事务问题。

通常情况下，我们会在方法上@Transactional注解，填加事务功能，比如：

@Service
public class UserService {
    
    @Autowired 
    private RoleService roleService;
    
    @Transactional
    public void add(UserModel userModel) throws Exception {
       query1();
       query2();
       query3();
       roleService.save(userModel);
       update(userModel);
    }
}


@Service
public class RoleService {
    
    @Autowired 
    private RoleService roleService;
    
    @Transactional
    public void save(UserModel userModel) throws Exception {
       query4();
       query5();
       query6();
       saveData(userModel);
    }
}

但@Transactional注解，如果被加到方法上，有个缺点就是整个方法都包含在事务当中了。

上面的这个例子中，在UserService类中，其实只有这两行才需要事务：

roleService.save(userModel);
update(userModel);

在RoleService类中，只有这一行需要事务：

saveData(userModel);

现在的这种写法，会导致所有的query方法也被包含在同一个事务当中。

如果query方法非常多，调用层级很深，而且有部分查询方法比较耗时的话，会造成整个事务非常耗时，而从造成大事务问题。

2.编程式事务

上面聊的这些内容都是基于@Transactional注解的，主要说的是它的事务问题，我们把这种事务叫做：声明式事务。

其实，spring还提供了另外一种创建事务的方式，即通过手动编写代码实现的事务，我们把这种事务叫做：编程式事务。例如：

   @Autowired
   private TransactionTemplate transactionTemplate;
   
   ...
   
   public void save(final User user) {
         queryData1();
         queryData2();
         transactionTemplate.execute((status) => {
            addData1();
            updateData2();
            return Boolean.TRUE;
         })
   }

在spring中为了支持编程式事务，专门提供了一个类：TransactionTemplate，在它的execute方法中，就实现了事务的功能。

相较于@Transactional注解声明式事务，我更建议大家使用，基于TransactionTemplate的编程式事务。主要原因如下：

避免由于spring aop问题，导致事务失效的问题。
能够更小粒度的控制事务的范围，更直观。

建议在项目中少使用@Transactional注解开启事务。但并不是说一定不能用它，如果项目中有些业务逻辑比较简单，而且不经常变动，使用@Transactional注解开启事务开启事务也无妨，因为它更简单，开发效率更高，但是千万要小心事务失效的问题。

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