透徹的掌握 Spring 中@transactional 的使用

事務管理是應用系統開發中必不可少的一部分。Spring 爲事務管理提供了豐富的功能支持。Spring 事務管理分爲編碼式和聲明式的兩種方式。編程式事務指的是經過編碼方式實現事務；聲明式事務基於 AOP,將具體業務邏輯與事務處理解耦。聲明式事務管理使業務代碼邏輯不受污染, 所以在實際使用中聲明式事務用的比較多。聲明式事務有兩種方式，一種是在配置文件（xml）中作相關的事務規則聲明，另外一種是基於@Transactional 註解的方式。註釋配置是目前流行的使用方式，所以本文將着重介紹基於@Transactional 註解的事務管理。

@Transactional 註解管理事務的實現步驟

使用@Transactional 註解管理事務的實現步驟分爲兩步。第一步，在 xml 配置文件中添加如清單 1 的事務配置信息。除了用配置文件的方式，@EnableTransactionManagement 註解也能夠啓用事務管理功能。這裏以簡單的 DataSourceTransactionManager 爲例。

清單 1. 在 xml 配置中的事務配置信息

<tx:annotation-driven />
<bean id="transactionManager"
class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
<property name="dataSource" ref="dataSource" />
</bean>

第二步，將@Transactional 註解添加到合適的方法上，並設置合適的屬性信息。@Transactional 註解的屬性信息如表 1 展現。

@Transactional 註解的屬性信息

1. name：當在配置文件中有多個 TransactionManager , 能夠用該屬性指定選擇哪一個事務管理器。
2. propagation ：事務的傳播行爲，默認值爲 REQUIRED。
3. isolation：事務的隔離度，默認值採用 DEFAULT。
4. timeout：事務的超時時間，默認值爲-1。若是超過該時間限制但事務尚未完成，則自動回滾事務。
5. read-only：指定事務是否爲只讀事務，默認值爲 false；爲了忽略那些不須要事務的方法，好比讀取數據，能夠設置 read-only 爲 true。
6. rollback-for：用於指定可以觸發事務回滾的異常類型，若是有多個異常類型須要指定，各種型之間能夠經過逗號分隔。
7. no-rollback- for：拋出 no-rollback-for 指定的異常類型，不回滾事務。

除此之外，@Transactional 註解也能夠添加到類級別上。當把@Transactional 註解放在類級別時，表示全部該類的公共方法都配置相同的事務屬性信息。見清單 2，EmployeeService 的全部方法都支持事務而且是隻讀。當類級別配置了@Transactional，方法級別也配置了@Transactional，應用程序會以方法級別的事務屬性信息來管理事務，換言之，方法級別的事務屬性信息會覆蓋類級別的相關配置信息。

清單 2. @Transactional 註解的類級別支持

@Transactional(propagation= Propagation.SUPPORTS,readOnly=true)
@Service(value ="employeeService")
public class EmployeeService

到此，您會發覺使用@Transactional 註解管理事務的實現步驟很簡單。可是若是對 Spring 中的 @transaction 註解的事務管理理解的不夠透徹，就很容易出現錯誤，好比事務應該回滾（rollback）而沒有回滾事務的問題。接下來，將首先分析 Spring 的註解方式的事務實現機制，而後列出相關的注意事項，以最終達到幫助開發人員準確而熟練的使用 Spring 的事務的目的。

Spring 的註解方式的事務實現機制

在應用系統調用聲明@Transactional 的目標方法時，Spring Framework 默認使用 AOP 代理，在代碼運行時生成一個代理對象，根據@Transactional 的屬性配置信息，這個代理對象決定該聲明@Transactional 的目標方法是否由攔截器 TransactionInterceptor 來使用攔截，在 TransactionInterceptor 攔截時，會在在目標方法開始執行以前建立並加入事務，並執行目標方法的邏輯, 最後根據執行狀況是否出現異常，利用抽象事務管理器(圖 2 有相關介紹)AbstractPlatformTransactionManager 操做數據源 DataSource 提交或回滾事務, 如圖 1 所示。

圖 1. Spring 事務實現機制

Spring AOP 代理有 CglibAopProxy 和 JdkDynamicAopProxy 兩種，圖 1 是以 CglibAopProxy 爲例，對於 CglibAopProxy，須要調用其內部類的 DynamicAdvisedInterceptor 的 intercept 方法。對於 JdkDynamicAopProxy，須要調用其 invoke 方法。

正如上文提到的，事務管理的框架是由抽象事務管理器 AbstractPlatformTransactionManager 來提供的，而具體的底層事務處理實現，由 PlatformTransactionManager 的具體實現類來實現，如事務管理器 DataSourceTransactionManager。不一樣的事務管理器管理不一樣的數據資源 DataSource，好比 DataSourceTransactionManager 管理 JDBC 的 Connection。

PlatformTransactionManager，AbstractPlatformTransactionManager 及具體實現類關係如圖 2 所示。

圖 2. TransactionManager 類結構

註解方式的事務使用注意事項

當您對 Spring 的基於註解方式的實現步驟和事務內在實現機制有較好的理解以後，就會更好的使用註解方式的事務管理，避免當系統拋出異常，數據不能回滾的問題。

正確的設置@Transactional 的 propagation 屬性

須要注意下面三種 propagation 能夠不啓動事務。原本指望目標方法進行事務管理，但如果錯誤的配置這三種 propagation，事務將不會發生回滾。

1. TransactionDefinition.PROPAGATION_SUPPORTS：若是當前存在事務，則加入該事務；若是當前沒有事務，則以非事務的方式繼續運行。
2. TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED：以非事務方式運行，若是當前存在事務，則把當前事務掛起。
3. TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER：以非事務方式運行，若是當前存在事務，則拋出異常。

正確的設置@Transactional 的 rollbackFor 屬性

默認狀況下，若是在事務中拋出了未檢查異常（繼承自 RuntimeException 的異常）或者 Error，則 Spring 將回滾事務；除此以外，Spring 不會回滾事務。

若是在事務中拋出其餘類型的異常，並指望 Spring 可以回滾事務，能夠指定 rollbackFor。例：

@Transactional(propagation= Propagation.REQUIRED,rollbackFor= MyException.class)

經過分析 Spring 源碼能夠知道，若在目標方法中拋出的異常是 rollbackFor 指定的異常的子類，事務一樣會回滾。

清單 3. RollbackRuleAttribute 的 getDepth 方法

private int getDepth(Class<?> exceptionClass, int depth) {
        if (exceptionClass.getName().contains(this.exceptionName)) {
            // Found it!
            return depth;
}
        // If we've gone as far as we can go and haven't found it...
        if (exceptionClass == Throwable.class) {
            return -1;
}
return getDepth(exceptionClass.getSuperclass(), depth + 1);
}

@Transactional 只能應用到 public 方法纔有效

只有@Transactional 註解應用到 public 方法，才能進行事務管理。這是由於在使用 Spring AOP 代理時，Spring 在調用在圖 1 中的 TransactionInterceptor 在目標方法執行先後進行攔截以前，DynamicAdvisedInterceptor（CglibAopProxy 的內部類）的的 intercept 方法或 JdkDynamicAopProxy 的 invoke 方法會間接調用 AbstractFallbackTransactionAttributeSource（Spring 經過這個類獲取表 1. @Transactional 註解的事務屬性配置屬性信息）的 computeTransactionAttribute 方法。

清單 4. AbstractFallbackTransactionAttributeSource

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

這個方法會檢查目標方法的修飾符是否是 public，若不是 public，就不會獲取@Transactional 的屬性配置信息，最終會形成不會用 TransactionInterceptor 來攔截該目標方法進行事務管理。

避免 Spring 的 AOP 的自調用問題

在 Spring 的 AOP 代理下，只有目標方法由外部調用，目標方法才由 Spring 生成的代理對象來管理，這會形成自調用問題。若同一類中的其餘沒有@Transactional 註解的方法內部調用有@Transactional 註解的方法，有@Transactional 註解的方法的事務被忽略，不會發生回滾。見清單 5 舉例代碼展現。

清單 5.自調用問題舉例

@Service
-->public class OrderService {
    private void insert() {
insertOrder();
}
@Transactional
    public void insertOrder() {
        //insert log info
        //insertOrder
        //updateAccount
       }
}

insertOrder 儘管有@Transactional 註解，但它被內部方法 insert 調用，事務被忽略，出現異常事務不會發生回滾。

上面的兩個問題@Transactional 註解只應用到 public 方法和自調用問題，是因爲使用 Spring AOP 代理形成的。爲解決這兩個問題，使用 AspectJ 取代 Spring AOP 代理。

須要將下面的 AspectJ 信息添加到 xml 配置信息中。

清單 6. AspectJ 的 xml 配置信息

<tx:annotation-driven mode="aspectj" />
<bean id="transactionManager"
class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
<property name="dataSource" ref="dataSource" />
</bean>
</bean
class="org.springframework.transaction.aspectj.AnnotationTransactionAspect"
factory-method="aspectOf">
<property name="transactionManager" ref="transactionManager" />
</bean>

同時在 Maven 的 pom 文件中加入 spring-aspects 和 aspectjrt 的 dependency 以及 aspectj-maven-plugin。

清單 7. AspectJ 的 pom 配置信息

<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-aspects</artifactId>
<version>4.3.2.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.aspectj</groupId>
<artifactId>aspectjrt</artifactId>
<version>1.8.9</version>
</dependency>
<plugin>
<groupId>org.codehaus.mojo</groupId>
<artifactId>aspectj-maven-plugin</artifactId>
<version>1.9</version>
<configuration>
<showWeaveInfo>true</showWeaveInfo>
<aspectLibraries>
<aspectLibrary>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-aspects</artifactId>
</aspectLibrary>
</aspectLibraries>
</configuration>
<executions>
<execution>
<goals>
<goal>compile</goal>
<goal>test-compile</goal>
</goals>
</execution>
</executions>
</plugin>

總結

經過本文的介紹，相信讀者可以清楚的瞭解基於@Transactional 註解的實現步驟，可以透徹的理解的 Spring 的內部實現機制，並有效的掌握相關使用注意事項，從而可以正確而熟練的使用基於@Transactional 註解的事務管理方式。

參考資源

Spring in Action 英文第四版 ：深刻的介紹了 Spring 背後的原理,引領讀者全面的理解 Spring 的框架。