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Δ前言
- 第七节内容,up主要和大家分享一下Spring 声明式事务相关的内容;包括声明式事务的快速入门,事务传播机制和隔离机制。
- 注意事项——①代码中的注释也很重要;②不要眼高手低,自己跟着敲一遍才真正有收获;③点击文章的侧边栏目录或者文章开头的目录可以进行跳转。
- 良工不示人以朴,up所有文章都会适时补充完善。大家如果有问题都可以在评论区进行交流或者私信up。感谢阅读!
一、声明式事务快速入门
1.为什么需要声明式事务?
传统的编程式事务(Programmatic Transaction)需要开发者手动编写代码来控制事务的开启、提交、回滚。
传统编程式事务,事务逻辑与业务代码耦合性高,且每个事务方法需重复编写 try-catch 和事务模板代码,造成代码冗余;修改事务逻辑需逐个方法调整,易出错,维护成本高。
2.定义:
声明式事务(Declarative Transaction)是 Spring 框架提供的一种 通过配置(而非代码)管理事务 的机制。开发者无需在业务代码中手动编写事务开启、提交或回滚逻辑,而是通过注解或 XML 定义事务规则,由 Spring 自动处理事务的完整生命周期。
与Spring 声明式事务相关的核心类,就在spring-tx-xxx.jar包下,如下图所示:
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声明式事务的底层通过 动态代理 + AOP 拦截 实现,结合事务管理器和线程资源绑定,将事务逻辑与业务代码解耦。其核心思想是 “约定优于配置”,开发者只需关注业务逻辑,事务管理由框架自动完成。
3.应用实例:
需求:要求完成用户购买商品的业务逻辑处理,并正确地处理用户余额、商品库存的更新。(以下案例仅用于演示声明式事务,并无实际意义)
分析:
① 既然要求正确处理用户余额和商品库存的更新,所以数据库中肯定要有 用户账目表 和 商品库存表,而要想处理用户余额,必须得知道用户所购买的商品的价格,所以还需要一张 商品表,那么一共需要三张表。
② 假设以Commodity表示商品,我们需要在 CommodityDAOImpl 中组织SQL语句,CommodityDAOImpl中至少需要实现三种数据库操作——查询商品的价格、更新用户余额、更新商品库存。而在 CommodityServiceImpl 中我们要完成业务逻辑的处理,其实就是把DAO层定义的若干个方法进行灵活地组合,从而实现特定的业务逻辑(此处为购买商品的业务逻辑)。
实现:
首先,来创建 `user_account`, `commodities` , `inventory_report`三张表,SQL代码如下:
# 创建用户账目表 CREATE TABLE `user_account` ( `user_id` INT UNSIGNED PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, `user_name` VARCHAR(64) NOT NULL DEFAULT '', `user_balance` DOUBLE NOT NULL DEFAULT 0.0 ) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE utf8mb3_bin ENGINE INNODB; INSERT INTO `user_account` VALUES(NULL, 'Cyan', 500),(NULL, 'Five', 2000); # 创建商品表 CREATE TABLE `commodities` ( `c_id` INT UNSIGNED PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, `c_name` VARCHAR(64) NOT NULL DEFAULT '', `c_price` DOUBLE NOT NULL DEFAULT 0.0 ) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE utf8mb3_bin ENGINE INNODB; INSERT INTO `commodities`(`c_name`, `c_price`) VALUES('mini washing machine', 300.0),('lamp', 35.0),('keyboard', 150.0); # 创建商品库存表 CREATE TABLE`inventory_report` ( `ir_id` INT UNSIGNED PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, `ir_amount` INT UNSIGNED DEFAULT 0 ) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE utf8mb3_bin ENGINE INNODB; INSERT INTO `inventory_report` VALUES(NULL, 3), (NULL, 11), (NULL, 9);
创建后的三张表,如下图所示:(注意看清楚当前商品的库存和用户的余额)
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接着,我们来编写CommodityDAOImpl类 和 CommodityServiceImpl类,前者负责实现对上面三张表的操作,后者负责将DAO中的方法灵活组合,以实现购买商品的业务逻辑处理。
CommodityDAOImpl类代码如下:
package com.cyan.spring.dao; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier; import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate; import org.springframework.stereotype.Repository; /** * @author : Cyan_RA9 * @version : 22.0 */ @Repository(value = "commodityDAO") public class CommodityDAOImpl { //使用 @Autowired 进行自动装配 @Autowired @Qualifier(value = "jdbcTemplate01") private JdbcTemplate jdbcTemplate; //根据 商品id 查询 商品价格 public Float queryPriceById(Integer c_id) { String sql = "SELECT `c_price` FROM `commodities` WHERE `c_id` = ?"; Float c_price = jdbcTemplate.queryForObject(sql, Float.class, c_id); return c_price; } //用户购买商品后,需要减少用户账目中的余额 public void decreaseBalance(Integer user_id, Float c_price) { String sql = "UPDATE `user_account` " + "\n" + "SET `user_balance` = `user_balance` - ? " + "\n" + "Where `user_id` = ?"; jdbcTemplate.update(sql, c_price, user_id); } //用户购买商品后,需要减少对应的商品库存量 public void decreaseAmount(Integer c_id, int amount){ String sql = "UPDATEX `inventory_report` " + "\n" + "SET `ir_amount` = `ir_amount` - ? " + "\n" + "Where `ir_id` = ?"; jdbcTemplate.update(sql, amount , c_id); } }
CommodityServiceImpl类,代码如下:
package com.cyan.spring.service; import com.cyan.spring.dao.CommodityDAOImpl; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.stereotype.Service; /** * @author : Cyan_RA9 * @version : 22.0 */ @Service public class CommodityServiceImpl { @Autowired private CommodityDAOImpl commodityDAO; /** * 该方法用于实现购买商品。 * @param user_id:用户id * @param c_id:商品id * @param amount:购买数量 */ public void purchase(int user_id, int c_id, int amount) { //1.查询到商品价格 Float c_price = commodityDAO.queryPriceById(c_id); //2.购买商品后,更新对应用户的账户余额 commodityDAO.decreaseBalance(user_id, c_price * amount); //3.购买商品后,更新对应的商品库存 commodityDAO.decreaseAmount(c_id, amount); } }
别忘了最关键的一步,我们还没有配置xml!up以beans_tx.xml为例,代码如下:
<?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:contex="http://www.springframework.org/schema/context" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/context https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd http://www.springframework.org/schema/tx http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd"> <!-- 配置扫面注解的包 --> <contex:component-scan base-package="com.cyan.spring.dao"/> <contex:component-scan base-package="com.cyan.spring.service"/> <!-- 配置启动基于注解的声明式事务 --> <!-- 注意一定要选择 springframework.org/schema/tx 下的tx命名空间 --> <tx:annotation-driven transaction-manager="dataSourceTransactionManager01"/> <!-- 配置properties文件 --> <contex:property-placeholder location="classpath:druid.properties"/> <!-- 配置数据源对象 --> <bean class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource" id="dataSource01"> <property name="driverClassName" value="${driverClassName}"/> <property name="url" value="${url}"/> <property name="username" value="${jdbc.username}"/> <property name="password" value="${jdbc.password}"/> </bean> <!-- 配置JdbcTemplate对象 --> <bean class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate" id="jdbcTemplate01"> <property name="dataSource" ref="dataSource01"/> </bean> <!-- 配置事务管理器对象 --> <!-- 1.DataSourceTransactionManager实例,用于进行事务管理。 2.一定要配置数据源属性,并且配置的数据源属性要和使用的jdbcTemplate配置的数据源一致。 --> <bean class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager" id="dataSourceTransactionManager01"> <constructor-arg name="dataSource" ref="dataSource01"/> </bean> </beans>
最后,up以TxTest类为测试类,令用户Five尝试购买两台迷你洗衣机,代码如下:
package com.cyan.spring.test; import com.cyan.spring.service.CommodityServiceImpl; import org.junit.jupiter.api.Test; import org.springframework.context.ApplicationContext; import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext; /** * @author : Cyan_RA9 * @version : 22.0 */ public class TxTest { @Test public void testPurchase() { //1.获得容器对象 ApplicationContext ioc = new ClassPathXmlApplicationContext("beans_tx.xml"); //2.根据容器对象获得CommodityServiceImpl对象 CommodityServiceImpl commodityServiceImpl = (CommodityServiceImpl) ioc.getBean("commodityServiceImpl"); //3.根据获得的CommodityServiceImpl 调用业务层方法 /* id = 2的用户(即Five用户,初始余额是2000块),购买了 2件 id = 1的商品(即迷你洗衣机) */ commodityServiceImpl.purchase(2, 1, 2); } }
运行结果如下:
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可能这时候就要有p小将(personable小将,指风度翩翩的人!)要说理了——啥玩意儿啊?写牛魔一大堆结果跑都跑不起来?👴要看的声明式事务搁哪儿呢?
p小将你先别急,注意看报错信息,是“bad SQL grammar”,意思就是我们的SQL语句语法错误,很快我们找到,是CommodityDAOImpl类中的 decreaseAmount方法 出错了,如下图所示:
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其实up这里是 故意写错 的,那为什么要故意写错呢?——就是为了看看没有事务支持的后果。请注意,我们这时候是没有开启“声明式事务”的(因为压根就没有用声明式事务的注解),那么我们来看一下数据库中 商品库存表 和 用户账目表 的数据变化情况,如下图所示:(左边是用户帐目表,右边是商品库存表)
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可以看到,在没有 事务 的支持下,这种错误造成的后果就是——商品发不出去(库存没有减少),而用户的余额被白白扣掉了!
下面我们引入声明式事务!其实只要在 purchase(int, int, int) 方法上面加上一个 @Transactional 即可,如下图所示:
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这时候如果我们再次运行TxTest测试类,会发现数据库中的数据没有变化,如下GIF图演示:
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可以看到,有了声明式事务的加持后,即便用于更新商品库存的SQL语句出错,但是由于事务本身的 原子性,事务中用于操作数据库的一组DML(Data Manipulation Language) 要么全部成功,要么全部失败(全部失败指的是无效),也就不会造成数据更新不完整的后果。
好的,up现在将之前 故意写错 的SQL语句更改过来,如下图所示:
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然后我们重新进行测试(现在可是已经配置了声明式事务噢!),测试方法代码如下:
@Test public void testPurchase() { //1.获得容器对象 ApplicationContext ioc = new ClassPathXmlApplicationContext("beans_tx.xml"); //2.根据容器对象获得CommodityServiceImpl对象 CommodityServiceImpl commodityServiceImpl = (CommodityServiceImpl) ioc.getBean("commodityServiceImpl"); //3.根据获得的CommodityServiceImpl 调用业务层方法 /* user_id = 1的用户(即Cyan用户,初始余额是500块),购买了 2件 c_id = 2的商品(即lamp,台灯) */ commodityServiceImpl.purchase(1, 2, 2); }
运行结果:
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可以看到,在事务支持下,正确的数据库操作成功执行!
二、声明式事务的传播机制
1.引出问题:
如果一个事务中包含了其他的事务(例如,一个启动了声明式事务的方法中调用了其他方法,而被调用的方法本身也配置了声明式事务),那么该如何控制事务呢?
2.传播机制分类:
如下表所示:(尤其注意前两种方式)
| 传播属性 | 描述 |
| REQUIRED [默认] | 如果有事务在运行,当前的方法就在这个事务内运行,否则,就启动一个新的事务,并在它自己的事务内运行 |
| REQUIRES_NEW | 当前的方法必须启动新事务,并在它自己的事务内运行。 如果有事务正在运行,应该将它挂起 |
| SUPPORTS | 如果有事务在运行,当前的方法就在这个事务内运行。 否则它可以不运行在事务中 |
| NOT_SUPPORTED | 当前的方法不应该运行在事务中。 如果有运行的事务,将它挂起 |
| MANDATORY | 当前的方法必须运行在事务内部,如果没有正在运行的事务,就抛出异常 |
| NEVER | 当前的方法不应该运行在事务中。 如果有运行的事务,就抛出异常 |
| NESTED | 如果有事务在运行,当前的方法就应该在这个事务的嵌套事务内运行。 否则,就启动一个新的事务,并在它自己的事务内运行 |
@Transactional 中的propagation元素,默认传播机制是REQUIRED,如下图所示:
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我们下面来看一个演示案例。
3.应用实例:
需求:不同用户购买商品,要调用不同的方法。例如Cyan用户购买商品要调用f1()方法,Five用户购买商品要调用f2()方法。
在上文“声明式事务快速入门”中,我们在 CommodityDAOImpl类 定义了三个方法——queryPriceById, decreaseBalance 和 decreaseAmount,现在我们在这个类新增一个方法,叫做decreaseAmountWrongVersion(见名知意,这个方法无法正确执行),代码如下:
//一个故意写错的 用于更新商品库存量 的方法 public void decreaseAmountWrongVersion(Integer c_id, int amount){ String sql = "UPDATEXXXXX `inventory_report` " + "\n" + "SET `ir_amount` = `ir_amount` - ? " + "\n" + "Where `ir_id` = ?"; jdbcTemplate.update(sql, amount , c_id); }
同样地,我们在 CommodityServiceImpl类 中,也新增一个 “故意写错” 的方法,代码如下:
/** * 这个方法是错误的,无法购买成功。 */ @Transactional public void purchaseWrongVersion(int user_id, int c_id, int amount) { Float c_price = commodityDAO.queryPriceById(c_id); commodityDAO.decreaseBalance(user_id, c_price * amount); //PS: decreaseAmountWrongVersion 这个方法是错误滴!!! commodityDAO.decreaseAmountWrongVersion(c_id, amount); }
这样在CommodityServiceImpl类中,就有两个用于购买的方法了,且这两个方法都用了 @Transactional 修饰,如下图所示:
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好的,接下来我们还需要一个再来建 TxTestServiceImpl类,在这个类中我们要编写一个同样使用 @Transactional 修饰的方法,并在该方法中调用上图中的两个方法。TxTestServiceImpl类代码如下:
package com.cyan.spring.service; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier; import org.springframework.stereotype.Service; import org.springframework.transaction.annotation.Transactional; /** * @author : Cyan_RA9 * @version : 22.0 */ @Service public class TxTestServiceImpl { @Autowired @Qualifier(value = "commodityServiceImpl") CommodityServiceImpl commodityService; /** * 注意,外层方法 doublePurchase 本身,也使用了 @Transactional 修饰。 * 即调用者 doublePurchase 本身,亦是一个事务。 */ @Transactional public void doublePurchase() { // user_id = 1 的用户(Cyan)购买 1件 c_id = 2(lamp)的商品 commodityService.purchase(1, 2, 1); // user_id = 2 的用户(Five)购买 2件 c_id = 3(keyboard)的商品 commodityService.purchaseWrongVersion(2, 3, 2); } }
注意,由于 @Transactional 启用的声明式事务,默认传播机制是REQUIRED,因此虽然 doublePurchase()方法 中调用的两个内层方法也都开启了声明式事务,但是都要算在外层方法的事务中,也就是仅仅有一个事务在进行,只要其中有一条DML失效,那么整个事务的操作全部作废。So,现在的这个 doublePurchase() 方法是一定执行失败的!
好嘞,这时候为了验证事务传播机制,最后就需要一个测试方法啦~。代码如下:
@Test public void testAffairPropagation() { ApplicationContext ioc = new ClassPathXmlApplicationContext("beans_tx.xml"); TxTestServiceImpl txTestService = ioc.getBean(TxTestServiceImpl.class); txTestService.doublePurchase(); }
先不急着运行,我们先来瞄一眼数据库中商品库存表 和 用户帐目表的情况,如下图所示:(左边是商品库存表,右边是用户帐目表)
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运行测试方式,并查看数据库中商品库存表 和 用户帐目表的数据变化情况,如下GIF图所示:
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可以看到,商品库存和用户余额都没有减少!这就是默认传播属性REQUIRED的机制。
还没完!下面我们把内层两个事务的 propagation属性 全部换成REQUIRED_NEW,如下图所示:
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那根据上面表格中对REQUIRED_NEW的解释,此时内外层的事务是相互独立的呀!所以不难猜到,成功的事务将正确提交且无法被回滚,而失败的事务仍然会立即回滚。下面我们重新运行测试方法,如下图所示:
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这个时候我们再去查看数据库中的商品库存表 和 用户帐目表的情况,如下图所示:(左边是商品库存表,右边是用户帐目表)
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由此可知——
① 内层成功的事务在执行完毕后,会立即提交其独立事务,且已提交的事务无法回滚,即使外层事务后续失败。
② 内层失败的事务在抛出异常后,其独立事务会立即回滚,且异常会向上传播到外层事务,导致外层事务也回滚(除非外层捕获并处理异常)。
③ 外层事务回滚仅影响其自身的操作(如果有),不影响已提交的 内层的成功执行的 事务,即外层事务的回滚不会撤销已提交的内层的 REQUIRES_NEW 事务,因为它们是相互独立的。
三、声明式事务的隔离机制
1.四种隔离级别:
up之前在 “MySQL——事务机制与隔离机制”一文中,已经讲过了MySQL的四种隔离级别 和 脏读、幻读、不可重复读的定义,此处不再赘述,但up还是用表格来带大家简单回顾一下四种隔离级别,如下表所示:
| MySQL隔离级别(4种) | 脏读 | 幻读 | 不可重复读 | 加锁读 |
| Read Uncommitted:读未提交 | √ | √ | √ | No |
| Read committed:读已提交 | × | √ | √ | No |
| Repeatable Read:可重复读(默认) | × | × | × | No |
| Serializable:串行化(隔离级别最高) | × | × | × | Yes |
2.应用实例:
需求:连续两次查询同一商品的价格,但在查询第一次商品后,尝试更改事务的隔离机制,并测试两次查询的结果是否一致。
实现:我们在 CommodityServiceImpl类 中新增一个方法用于实现连续两次查询,queryTwice方法代码如下:(设置断点)
@Transactional public void queryTwice(int c_id) { Float priceV1 = commodityDAO.queryPriceById(c_id); System.out.println("第一次查询得到的价格为:" + priceV1); Float priceV2 = commodityDAO.queryPriceById(c_id); System.out.println("第二次查询得到的价格为:" + priceV2); }
并且,我们要在第二次的查询语句那一行,设置一个断点,因为我们要通过Debug来进行测试。如下图所示:
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注意,此时我们并没有为 @Transactional 设置隔离级别,那么它就是默认的Repeatable Read,在这种隔离级别下,事务可以读到启动事务时刻数据库中的数据,并且不会被其他事务所进行的DML操作所影响。
好嘞,最后还需要一个测试方法来验证我们的结论,代码如下:
@Test public void testIsolationMechanisms() { ApplicationContext ioc = new ClassPathXmlApplicationContext("beans_tx.xml"); CommodityServiceImpl commodityService = ioc.getBean(CommodityServiceImpl.class); commodityService.queryTwice(3); }
我们对这个方法进行Debug,如下图所示:
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可以看到,第一次查询的价格是150,并且程序现在卡在了断点处。
趁它卡住,我们悄咪咪去Navicat中修改id为3的商品的价格,如下图所示:
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注意,由于up在修改语句时并没有开启新的事务,所以默认是直接提交的。接下来我们让程序直接跳转到下一个断点,如下图所示:
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嗯?明明keyboard的价格已经被修改成了15,但是第二次查询却还是原来修改之前的150,这就是默认隔离机制——Repeatable Read!
好,接下来up将事务的隔离机制改为Read Committed,如下图所示:
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然后进行同样的操作,先Debug,令程序卡在第一个断点,如下图所示:
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然后去Navicat中悄咪咪修改价格,如下图所示:
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让程序运行到下一个断点,如下图所示:
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喏,还真不一样了,这就是 Read Commmitted 啦!
3.事务超时回滚:
事务超时回滚,是指如果一个事务执行的时间超过了某个时间限制,就让该事务回滚;我们可以通过 @Transactional 的timeout元素来设置超时时间。下面来看一个演示案例:
需求:测试事务超时回滚。
实现:在 CommodityServiceImpl类 中新定义一个 purchaseEX方法,代码如下:
@Transactional(timeout = 3) /* timeout = 3 表示如果事务的执行时间超过了3秒,就进行回滚。 若没有设置timeout元素,默认就是-1,表示使用数据库默认的事务超时时间,或者不支持超时回滚。 */ public void purchaseEX(int user_id, int c_id, int amount) { //1.查询到商品价格 Float c_price = commodityDAO.queryPriceById(c_id); //2.购买商品后,更新对应用户的账户余额 commodityDAO.decreaseBalance(user_id, c_price * amount); System.out.println("================ 4s > 3s ================="); try { Thread.sleep(4000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("================ 超时了,回滚! ================="); //3.购买商品后,更新对应的商品库存 commodityDAO.decreaseAmount(c_id, amount); System.out.println("👴购买成功🌶!"); }
然后还是在测试类新建一个测试方法,代码如下:
@Test public void testTimeout() { ApplicationContext ioc = new ClassPathXmlApplicationContext("beans_tx.xml"); CommodityServiceImpl commodityService = ioc.getBean(CommodityServiceImpl.class); /* id为2的用户(Five) 购买1件 id为1的商品(mini washing machine) */ commodityService.purchaseEX(2, 1, 1); }
在运行测试方法之前呢,我们先来瞄一眼数据库中商品库存表 和 用户帐目表的情况,如下图所示:(左边是商品库存表,右边是用户帐目表)
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运行结果如下:
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数据库有变化吗?如下图所示:
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压根儿没变!看来事务确实超时回滚了!
为了确认事务超时回滚机制,我们把用于线程休眠的代码注释掉,然后重新运行测试方法,并查看数据库中商品库存表 和 用户帐目表的数据变化情况,如下GIF图所示:
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可以看到,在事务未超时的情况下,数据都被正确地更新!
Δ总结
- 🆗,以上就是Spring系列博文 第七小节 的全部内容了。
- 总结一下,我们先是用一个详细的入门实例,了解了声明式事务的概念和使用,很明显地,我们可以感受到,声明式事务相比传统编程式事务最大的优点就是省事儿,不用写那么多重复的代码了,加两个注解统统搞定。之后,我们又一起学习了事务的传播机制和隔离机制,其实部分内容up在 MySQL系列 也分享过了,大家有兴趣可以去看看噢~。
- 另外,之后up还会带大家深入分析Spring的底层源码,并且还会和大家一起 手动实现Spring底层机制,敬请期待~❀。
- 下一节内容——暂时无了哈哈,Spring系列暂时告一段落,大家拜拜,感谢阅读!
System.out.println("END---------------------------------------------------------");