Spring框架的事務管理

引言

在企業級應用開發中，事務管理是一個至關重要的環節，它確保了數據的一致性和完整性。Spring 框架為我們提供了強大而靈活的事務管理功能，能夠幫助開發者更輕松地處理復雜的事務場景。本文將深入探討 Spring 框架的事務管理，包括相關的類和 API，以及聲明式事務管理的實現方式，并結合具體代碼示例進行詳細解釋。

1. Spring 框架的事務管理相關的類和 API

1.1 PlatformTransactionManager 接口

PlatformTransactionManager?是 Spring 框架中用于管理事務的核心接口，它定義了事務的基本操作，如提交和回滾。該接口有具體的實現類，我們需要根據不同的持久層框架選擇合適的實現類。

接口方法

void commit(TransactionStatus status)：用于提交事務。
void rollback(TransactionStatus status)：用于回滾事務。

實現類選擇

DataSourceTransactionManager：如果使用 Spring 的 JDBC 模板或者 MyBatis 框架，應選擇這個實現類。因為這些框架都是基于數據源（DataSource）進行數據庫操作的，DataSourceTransactionManager?可以很好地與數據源集成，管理事務。
HibernateTransactionManager：當使用 Hibernate 框架時，需要選擇這個實現類。它專門為 Hibernate 的事務管理而設計，能夠與 Hibernate 的會話（Session）和事務機制無縫對接。

1.2 TransactionDefinition 接口

TransactionDefinition?接口定義了事務的一些基本屬性，包括事務隔離級別和事務傳播行為。

事務隔離級別

事務隔離級別用于控制多個事務之間的可見性和并發訪問。常見的隔離級別有：

ISOLATION_DEFAULT：使用數據庫的默認隔離級別。
ISOLATION_READ_UNCOMMITTED：允許讀取未提交的數據，可能會導致臟讀、不可重復讀和幻讀問題。
ISOLATION_READ_COMMITTED：只能讀取已提交的數據，避免了臟讀，但仍可能出現不可重復讀和幻讀。
ISOLATION_REPEATABLE_READ：保證在同一個事務中多次讀取同一數據的結果是一致的，避免了臟讀和不可重復讀，但仍可能出現幻讀。
ISOLATION_SERIALIZABLE：最高的隔離級別，所有事務依次執行，避免了臟讀、不可重復讀和幻讀，但會降低并發性能。

事務傳播行為

事務傳播行為定義了在一個事務方法調用另一個事務方法時，事務應該如何處理。常見的傳播行為有：

PROPAGATION_REQUIRED：如果當前存在事務，則加入該事務；如果不存在，則創建一個新的事務。
PROPAGATION_SUPPORTS：如果當前存在事務，則加入該事務；如果不存在，則以非事務方式執行。
PROPAGATION_MANDATORY：如果當前存在事務，則加入該事務；如果不存在，則拋出異常。
PROPAGATION_REQUIRES_NEW：無論當前是否存在事務，都創建一個新的事務，并掛起當前事務。
PROPAGATION_NOT_SUPPORTED：以非事務方式執行，如果當前存在事務，則掛起該事務。
PROPAGATION_NEVER：以非事務方式執行，如果當前存在事務，則拋出異常。
PROPAGATION_NESTED：如果當前存在事務，則在嵌套事務中執行；如果不存在，則創建一個新的事務。

?2. Spring 框架聲明式事務管理

2.1、XML 配置方式

1. 配置文件

jdbc.properties：存儲數據庫連接信息，包括驅動類名、URL、用戶名和密碼。

jdbc.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
jdbc.url=jdbc:mysql://localhost:3306/spring_db?useSSL=false&characterEncoding=utf8
jdbc.username=root
jdbc.password=root

applicationContext.xml：核心配置文件，主要完成以下配置：
- 加載屬性文件：通過?<context:property - placeholder>?加載?jdbc.properties。
- 配置數據源：使用 Druid 數據源，將屬性文件中的配置注入。
- 配置平臺事務管理器：使用?DataSourceTransactionManager，并關聯數據源。
- 配置事務通知：通過?<tx:advice>?定義事務屬性，如?pay?方法使用事務，find*?方法只讀。
- 配置 AOP：通過?<aop:config>?定義切入點和通知的關聯。
- 配置 Service 和 Dao：將 Service 和 Dao 作為 Bean 注冊到 Spring 容器中，并進行依賴注入。

<?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"xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsdhttp://www.springframework.org/schema/contexthttp://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsdhttp://www.springframework.org/schema/aophttp://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsdhttp://www.springframework.org/schema/txhttp://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd"><!-- 加載屬性文件 --><context:property-placeholder location="classpath:jdbc.properties"/><!-- 配置數據源 --><bean id="dataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource"><property name="driverClassName" value="${jdbc.driverClassName}"/><property name="url" value="${jdbc.url}"/><property name="username" value="${jdbc.username}"/><property name="password" value="${jdbc.password}"/></bean><!-- 配置平臺事務管理器 --><bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager"><property name="dataSource" ref="dataSource"/></bean><!-- 配置事務通知 --><tx:advice id="txAdvice" transaction-manager="transactionManager"><tx:attributes><!-- pay 方法使用事務 --><tx:method name="pay" isolation="DEFAULT" propagation="REQUIRED"/><!-- find 開頭的方法只讀 --><tx:method name="find*" read-only="true"/></tx:attributes></tx:advice><!-- 配置 AOP --><aop:config><aop:advisor advice-ref="txAdvice" pointcut="execution(public * com.qcbyjy.demo4.AccountServiceImpl.pay(..))"/></aop:config><!-- 配置 Service --><bean id="accountService" class="com.qcbyjy.demo1.AccountServiceImpl"><property name="accountDao" ref="accountDao"/></bean><!-- 配置 Dao --><bean id="accountDao" class="com.qcbyjy.demo1.AccountDaoImpl"><property name="dataSource" ref="dataSource"/></bean>
</beans>

2.Java類?

AccountDao.java：定義數據訪問接口，包含?outMoney、inMoney?和?findMoney?方法。

package com.qcbyjy.demo1;public interface AccountDao {void outMoney(String out, double money);void inMoney(String in, double money);double findMoney(String name);
}

AccountDaoImpl.java：實現?AccountDao?接口，通過?JdbcDaoSupport?進行數據庫操作。

package com.qcbyjy.demo1;import org.springframework.jdbc.core.support.JdbcDaoSupport;public class AccountDaoImpl extends JdbcDaoSupport implements AccountDao {@Overridepublic void outMoney(String out, double money) {String sql = "update account set money=money-? where name=?";this.getJdbcTemplate().update(sql, money, out);}@Overridepublic void inMoney(String in, double money) {String sql = "update account set money=money+? where name=?";this.getJdbcTemplate().update(sql, money, in);}@Overridepublic double findMoney(String name) {String sql = "select money from account where name=?";return this.getJdbcTemplate().queryForObject(sql, Double.class, name);}
}

AccountService.java：定義業務服務接口，包含?pay?和?checkBalance?方法。

package com.qcbyjy.demo1;public interface AccountService {void pay(String out, String in, double money);double checkBalance(String name);
}

AccountServiceImpl.java：實現?AccountService?接口，調用?AccountDao?完成業務邏輯。

package com.qcbyjy.demo1;public class AccountServiceImpl implements AccountService {private AccountDao accountDao;public void setAccountDao(AccountDao accountDao) {this.accountDao = accountDao;}@Overridepublic void pay(String out, String in, double money) {accountDao.outMoney(out, money);// 模擬異常，測試事務回滾// int a = 1/0;accountDao.inMoney(in, money);}@Overridepublic double checkBalance(String name) {return accountDao.findMoney(name);}
}

3.測試?

package com.qcbyjy.test.demo1;import com.qcbyjy.demo1.AccountService;
import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;public class Demo1 {@Testpublic void testXmlTransaction(){ApplicationContext context =new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");AccountService accountService =(AccountService) context.getBean("accountService");System.out.println("XML配置方式事務測試...");try {accountService.pay("aaa", "ccc", 100);System.out.println("轉賬成功！");} catch (Exception e) {System.out.println("轉賬失敗，事務已回滾：" + e.getMessage());}}
}

4. 重要知識點

事務通知和 AOP 配置：通過?<tx:advice>?定義事務屬性，再通過?<aop:config>?將事務通知應用到指定的切入點，實現事務的織入。
屬性占位符：<context:property - placeholder>?可以方便地加載屬性文件，將配置信息從 XML 文件中分離出來，提高配置的可維護性。

2.2、XML + 注解方式

1. 配置文件

applicationContext_1.xml：主要完成以下配置：
- 開啟注解掃描：通過?<context:component - scan>?掃描指定包下的注解組件。
- 加載屬性文件：同 XML 配置方式。
- 配置數據源和事務管理器：同 XML 配置方式。
- 配置 Jdbc 模板：為 Dao 層提供數據庫操作模板。
- 開啟事務注解支持：通過?<tx:annotation - driven>?開啟?@Transactional?注解的支持。

<?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"xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsdhttp://www.springframework.org/schema/contexthttp://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsdhttp://www.springframework.org/schema/txhttp://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd"><!-- 開啟注解掃描 --><context:component-scan base-package="com.qcbyjy.demo2"/><!-- 加載屬性文件 --><context:property-placeholder location="classpath:db.properties"/><!-- 配置數據源 --><bean id="dataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource"><property name="driverClassName" value="${jdbc.driverClassName}"/><property name="url" value="${jdbc.url}"/><property name="username" value="${jdbc.username}"/><property name="password" value="${jdbc.password}"/></bean><!-- 配置平臺事務管理器 --><bean id="transactionManager"class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager"><property name="dataSource" ref="dataSource"/></bean><!-- 配置Jdbc模板 --><bean id="jdbcTemplate" class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate"><property name="dataSource" ref="dataSource"/></bean><!-- 開啟事務注解支持 --><tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager"/>
</beans>

2. Java 類

AccountDao.java：同 XML 配置方式。
AccountDaoImpl.java：使用?@Repository?注解將該類注冊為 Spring Bean，并通過?@Autowired?注入?JdbcTemplate。

package com.qcbyjy.demo2;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.jdbc.core.support.JdbcDaoSupport;
import org.springframework.stereotype.Repository;@Repository
public class AccountDaoImpl  implements AccountDao {@Autowiredprivate JdbcTemplate jdbcTemplate;/***付款*@paramout*@parammoney*/public void outMoney(String out,double money){String sql="update account set money=money - ? where name = ?";jdbcTemplate.update(sql,money,out);}/***收款*@paramin*@parammoney*/public void inMoney(String in,double money){String sql="update account set money=money +? where name= ?";jdbcTemplate.update(sql,money,in);}}

AccountService.java：同 XML 配置方式。
AccountServiceImpl.java：使用?@Service?注解將該類注冊為 Spring Bean，并使用?@Transactional?注解定義事務屬性。

package com.qcbyjy.demo2;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Isolation;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;@Service
@Transactional(isolation = Isolation.DEFAULT)
public class AccountServiceImpl implements AccountService {@Autowiredprivate AccountDao accountDao;/***轉賬方法*@paramout付款人*@paramin收款人*@parammoney金額*/public void pay(String out,String in,double money){accountDao.outMoney(out,money);// 模擬異常
//         int a = 1/0;accountDao.inMoney(in,money);}}

3.測試

package com.qcbyjy.test.demo2;import com.qcbyjy.demo2.AccountService;
import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;public class Demo2 {@Testpublic void testAnnotationTransaction(){ApplicationContext context=new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext_1.xml");AccountService accountService=context.getBean(AccountService.class);System.out.println("XML+注解方式事務測試...");try {accountService.pay("ccc", "aaa", 100);System.out.println("轉賬成功！");} catch (Exception e) {System.out.println("轉賬失敗，事務已回滾：" + e.getMessage());}}
}

4. 重要知識點

注解掃描：<context:component - scan>?可以自動掃描指定包下的?@Component、@Repository、@Service?和?@Controller?注解的類，并將它們注冊為 Spring Bean。
@Transactional?注解：用于定義事務屬性，如隔離級別、傳播行為、是否只讀等。可以應用在類或方法上，應用在類上時，該類的所有公共方法都將應用該事務屬性。

?2.3、純注解方式

1. Java 配置類

SpringConfig.java：使用?@Configuration?注解將該類標記為配置類，通過?@ComponentScan?掃描指定包下的注解組件，使用?@EnableTransactionManagement?開啟事務注解支持，并通過?@Bean?方法定義數據源、Jdbc 模板和事務管理器。

package com.qcbyjy.demo3;import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager;
import org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager;
import org.springframework.transaction.annotation.EnableTransactionManagement;import javax.annotation.Resource;
import javax.sql.DataSource;@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "com.qcbyjy.demo3")
@EnableTransactionManagement
public class SpringConfig {@Bean(name="dataSource")public DataSource dataSource() {// 創建連接池對象，Spring框架內置了連接池對象DruidDataSource dataSource = new DruidDataSource();// 設置4個參數dataSource.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");dataSource.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/spring_db?useSSL=false&characterEncoding=utf8");dataSource.setUsername("root");dataSource.setPassword("12345");return dataSource;}@Resource(name="dataSource")@Bean(name="jdbcTemplate")public JdbcTemplate createJdbcTemplate(DataSource dataSource){JdbcTemplate template =new JdbcTemplate(dataSource);return template;}@Resource(name="dataSource")@Bean(name="transactionManager")public PlatformTransactionManager createTransactionManager(DataSource dataSource) {DataSourceTransactionManager manager = new DataSourceTransactionManager(dataSource);return manager;}//    @Bean
//    public JdbcTemplate jdbcTemplate(DataSource dataSource) {
//        return new JdbcTemplate(dataSource);
//    }//    @Bean
//    public PlatformTransactionManager transactionManager(DataSource dataSource) {
//        return new DataSourceTransactionManager(dataSource);
//    }
}

2. Java 類

AccountDao.java、AccountDaoImpl.java、AccountService.java?和?AccountServiceImpl.java：同 XML + 注解方式。

3.測試

package com.qcbyjy.test.Demo3;import com.qcbyjy.demo3.AccountService;
import com.qcbyjy.demo3.SpringConfig;
import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;public class Demo3 {@Testpublic void testPureAnnotationTransaction() {AnnotationConfigApplicationContext context=new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);AccountService accountService=context.getBean(AccountService.class);System.out.println("純注解方式事務測試...");try {accountService.pay("aaa", "ccc", 1000);System.out.println("轉賬成功！");} catch (Exception e) {System.out.println("轉賬失敗，事務已回滾：" + e.getMessage());}context.close();}
}

4. 重要知識點

Java 配置類：使用?@Configuration?注解的類可以替代 XML 配置文件，通過?@Bean?方法定義 Bean，提高配置的靈活性和可維護性。
@EnableTransactionManagement：開啟 Spring 的事務注解支持，使得?@Transactional?注解生效。

4.事務特性驗證

三種方式都可以通過取消注釋模擬異常的代碼（int a = 1/0;）來測試事務回滾功能。每次測試前后會打印賬戶余額，驗證事務是否正常工作。同時，需要創建?spring_db?數據庫和?account?表，并初始化張三和李四的賬戶余額為 1000。

5.總結

XML 配置方式：適合于對配置細節有嚴格要求，且團隊對 XML 配置比較熟悉的場景。通過 XML 可以清晰地定義事務的各個方面，但配置文件可能會變得冗長和復雜。
XML + 注解方式：結合了 XML 配置的靈活性和注解的簡潔性，XML 負責全局配置，注解負責局部配置，是一種比較常用的方式。
純注解方式：適合于追求代碼簡潔性和開發效率的場景，完全基于 Java 配置和注解，減少了 XML 配置文件的使用，但對開發者的 Java 配置能力要求較高。