Transactional注解讲解及使用

本文涉及的产品
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简介: 事务是数据库操作的一组集合,它作为一个工作单元,要求所有操作要么全部成功,要么全部失败。事务的四个基本特性是原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)和持久性(Durability)。

事务是一组操作的集合,它是一个不可分割的工作单位。事务会把所有的操作作为一个整体,一起向数据库提交或者是撤销操作请求。所以这组操作要么同时成功,要么同时失败。


- 原子性(Atomicity) :原子性是指事务包装的一组sql是一个不可分割的工作单元,事务中的操作要么全部成功,要么全部失败。

- 一致性(Consistency):一个事务完成之后数据都必须处于一致性状态。

 如果事务成功的完成,那么数据库的所有变化将生效。

 如果事务执行出现错误,那么数据库的所有变化将会被回滚(撤销),返回到原始状态。

- 隔离性(Isolation):多个用户并发的访问数据库时,一个用户的事务不能被其他用户的事务干扰,多个并发的事务之间要相互隔离。

 一个事务的成功或者失败对于其他的事务是没有影响。

- 持久性(Durability):一个事务一旦被提交或回滚,它对数据库的改变将是永久性的,哪怕数据库发生异常,重启之后数据亦然存在。


事务的操作主要有三步:

  1. 开启事务(一组操作开始前,开启事务):start transaction / begin ;
  2. 提交事务(这组操作全部成功后,提交事务):commit ;
  3. 回滚事务(中间任何一个操作出现异常,回滚事务):rollback ;


案例

简单的回顾了事务的概念以及事务的基本操作之后,接下来我们看一个事务管理案例:解散部门 (解散部门就是删除部门)

需求:当部门解散了不仅需要把部门信息删除了,还需要把该部门下的员工数据也删除了。


image.png

image.png


代码正常情况下,dept表和Em表中的数据已删除

image.png

image.png


image.png


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以上程序出现的问题:即使程序运行抛出了异常,部门依然删除了,但是部门下的员工却没有删除,造成了数据的不一致。


原因分析

原因:

  • 先执行根据id删除部门的操作,这步执行完毕,数据库表 dept 中的数据就已经删除了。
  • 执行 1/0 操作,抛出异常
  • 抛出异常之前,下面所有的代码都不会执行了,根据部门ID删除该部门下的员工,这个操作也不会执行 。

此时就出现问题了,部门删除了,部门下的员工还在,业务操作前后数据不一致。

而要想保证操作前后,数据的一致性,就需要让解散部门中涉及到的两个业务操作,要么全部成功,要么全部失败 。 那我们如何,让这两个操作要么全部成功,要么全部失败呢 ?

那就可以通过事务来实现,因为一个事务中的多个业务操作,要么全部成功,要么全部失败。


image.png


所以在spring框架当中就已经把事务控制的代码都已经封装好了,并不需要我们手动实现。我们使用了spring框架,我们只需要通过一个简单的注解@Transactional就搞定了。

Transactional注解

@Transactional作用:就是在当前这个方法执行开始之前来开启事务,方法执行完毕之后提交事务。如果在这个方法执行的过程当中出现了异常,就会进行事务的回滚操作。

@Transactional注解:我们一般会在业务层当中来控制事务,因为在业务层当中,一个业务功能可能会包含多个数据访问的操作。在业务层来控制事务,我们就可以将多个数据访问操作控制在一个事务范围内。

@Transactional注解书写位置:

  • 方法
  • 当前方法交给spring进行事务管理
  • 当前类中所有的方法都交由spring进行事务管理
  • 接口
  • 接口下所有的实现类当中所有的方法都交给spring 进行事务管理

接下来,我们就可以在业务方法delete上加上 @Transactional 来控制事务 。

@Slf4j
@Service
public class DeptServiceImpl implements DeptService {
    @Autowired
    private DeptMapper deptMapper;

    @Autowired
    private EmpMapper empMapper;

    
    @Override
    @Transactional  //当前方法添加了事务管理
    public void delete(Integer id){
        //根据部门id删除部门信息
        deptMapper.deleteById(id);
        
        //模拟:异常发生
        int i = 1/0;

        //删除部门下的所有员工信息
        empMapper.deleteByDeptId(id);   
    }
}

image.png

事务进阶

前面我们通过spring事务管理注解@Transactional已经控制了业务层方法的事务。接下来我们要来详细的介绍一下@Transactional事务管理注解的使用细节。我们这里主要介绍@Transactional注解当中的两个常见的属性:

  1. 异常回滚的属性:rollbackFor
  2. 事务传播行为:propagation

我们先来学习下rollbackFor属性。

rollbackFor

我们在之前编写的业务方法上添加了@Transactional注解,来实现事务管理。


@Transactional
public void delete(Integer id){
        //根据部门id删除部门信息
        deptMapper.deleteById(id);
        
        //模拟:异常发生
        int i = 1/0;

        //删除部门下的所有员工信息
        empMapper.deleteByDeptId(id);   
}

以上业务功能delete()方法在运行时,会引发除0的算数运算异常(运行时异常),出现异常之后,由于我们在方法上加了@Transactional注解进行事务管理,所以发生异常会执行rollback回滚操作,从而保证事务操作前后数据是一致的。

下面我们在做一个测试,我们修改业务功能代码,在模拟异常的位置上直接抛出Exception异常(编译时异常)

@Transactional
public void delete(Integer id) throws Exception {
        //根据部门id删除部门信息
        deptMapper.deleteById(id);
        
        //模拟:异常发生
        if(true){
            throw new Exception("出现异常了~~~");
        }

        //删除部门下的所有员工信息
        empMapper.deleteByDeptId(id);   
}

image.png


image.png


image.png

image.png


通过以上测试可以得出一个结论:默认情况下,只有出现RuntimeException(运行时异常)才会回滚事务。

假如我们想让所有的异常都回滚,需要来配置@Transactional注解当中的rollbackFor属性,通过rollbackFor这个属性可以指定出现何种异常类型回滚事务。


@Slf4j
@Service
public class DeptServiceImpl implements DeptService {
    @Autowired
    private DeptMapper deptMapper;

    @Autowired
    private EmpMapper empMapper;

    
    @Override
    @Transactional(rollbackFor=Exception.class)
    public void delete(Integer id){
        //根据部门id删除部门信息
        deptMapper.deleteById(id);
        
        //模拟:异常发生
        int num = id/0;

        //删除部门下的所有员工信息
        empMapper.deleteByDeptId(id);   
    }
}

image.png

image.png


propagation(传播)


介绍

我们接着继续学习@Transactional注解当中的第二个属性propagation,这个属性是用来配置事务的传播行为的

什么是事务的传播行为呢?

  • 就是当一个事务方法被另一个事务方法调用时,这个事务方法应该如何进行事务控制。

例如:两个事务方法,一个A方法,一个B方法。在这两个方法上都添加了@Transactional注解,就代表这两个方法都具有事务,而在A方法当中又去调用了B方法。


所谓事务的传播行为,指的就是在A方法运行的时候,首先会开启一个事务,在A方法当中又调用了B方法, B方法自身也具有事务,那么B方法在运行的时候,到底是加入到A方法的事务当中来,还是B方法在运行的时候新建一个事务?这个就涉及到了事务的传播行为。

我们要想控制事务的传播行为,在@Transactional注解的后面指定一个属性propagation,通过 propagation 属性来指定传播行为。接下来我们就来介绍一下常见的事务传播行为。



属性值 含义
REQUIRED 【默认值】需要事务,有则加入,无则创建新事务
REQUIRES_NEW 需要新事务,无论有无,总是创建新事务
SUPPORTS 支持事务,有则加入,无则在无事务状态中运行
NOT_SUPPORTED 不支持事务,在无事务状态下运行,如果当前存在已有事务,则挂起当前事务
MANDATORY 必须有事务,否则抛异常
NEVER 必须没事务,否则抛异常

对于这些事务传播行为,我们只需要关注以下两个就可以了:

  1. REQUIRED(默认值)
  2. REQUIRES_NEW

image.png

create table dept_log(
    id int auto_increment comment '主键ID' primary key,
    create_time datetime null comment '操作时间',
    description varchar(300) null comment '操作描述'
)comment '部门操作日志表';
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class DeptLog {
    private Integer id;
    private LocalDateTime createTime;
    private String description;
}
@Mapper
public interface DeptLogMapper {

    @Insert("insert into dept_log(create_time,description) values(#{createTime},#{description})")
    void insert(DeptLog log);

}
public interface DeptLogService {
    void insert(DeptLog deptLog);
}
@Service
public class DeptLogServiceImpl implements DeptLogService {

    @Autowired
    private DeptLogMapper deptLogMapper;

    @Transactional //事务传播行为:有事务就加入、没有事务就新建事务
    @Override
    public void insert(DeptLog deptLog) {
        deptLogMapper.insert(deptLog);
    }
}

代码实现:

业务实现类:DeptServiceImpl

@Slf4j
@Service
//@Transactional //当前业务实现类中的所有的方法,都添加了spring事务管理机制
public class DeptServiceImpl implements DeptService {
    @Autowired
    private DeptMapper deptMapper;
    
    @Autowired
    private EmpMapper empMapper;

    @Autowired
    private DeptLogService deptLogService;


    //根据部门id,删除部门信息及部门下的所有员工
    @Override
    @Log
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class) 
    public void delete(Integer id) throws Exception {
        try {
            //根据部门id删除部门信息
            deptMapper.deleteById(id);
            //模拟:异常
            if(true){
                throw new Exception("出现异常了~~~");
            }
            //删除部门下的所有员工信息
            empMapper.deleteByDeptId(id);
        }finally {
            //不论是否有异常,最终都要执行的代码:记录日志
            DeptLog deptLog = new DeptLog();
            deptLog.setCreateTime(LocalDateTime.now());
            deptLog.setDescription("执行了解散部门的操作,此时解散的是"+id+"号部门");
            //调用其他业务类中的方法
            deptLogService.insert(deptLog);
        }
    }
    
    //省略其他代码...
}

测试:

重新启动SpringBoot服务,测试删除3号部门后会发生什么?

  • 执行了删除3号部门操作
  • 执行了插入部门日志操作
  • 程序发生Exception异常
  • 执行事务回滚(删除、插入操作因为在一个事务范围内,两个操作都会被回滚)



image.png


原因分析:

接下来我们就需要来分析一下具体是什么原因导致的日志没有成功的记录。

  • 在执行delete操作时开启了一个事务
  • 当执行insert操作时,insert设置的事务传播行是默认值REQUIRED,表示有事务就加入,没有则新建事务
  • 此时:delete和insert操作使用了同一个事务,同一个事务中的多个操作,要么同时成功,要么同时失败,所以当异常发生时进行事务回滚,就会回滚delete和insert操作

解决方案:

在DeptLogServiceImpl类中insert方法上,添加@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)

Propagation.REQUIRES_NEW  :不论是否有事务,都创建新事务  ,运行在一个独立的事务中。

@Service
public class DeptLogServiceImpl implements DeptLogService {

    @Autowired
    private DeptLogMapper deptLogMapper;

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)//事务传播行为:不论是否有事务,都新建事务
    @Override
    public void insert(DeptLog deptLog) {
        deptLogMapper.insert(deptLog);
    }
}

image.png

那此时,DeptServiceImpl中的delete方法运行时,会开启一个事务。 当调用  deptLogService.insert(deptLog)  时,也会创建一个新的事务,那此时,当insert方法运行完毕之后,事务就已经提交了。 即使外部的事务出现异常,内部已经提交的事务,也不会回滚了,因为是两个独立的事务。



到此事务传播行为已演示完成,事务的传播行为我们只需要掌握两个REQUIRED、REQUIRES_NEW。

  • REQUIRED :大部分情况下都是用该传播行为即可。
  • REQUIRES_NEW :当我们不希望事务之间相互影响时,可以使用该传播行为。比如:下订单前需要记录日志,不论订单保存成功与否,都需要保证日志记录能够记录成功。


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