一篇文章徹底吃透 Spring 的事務實現

作者：志哥聊技術 2025-01-26 15:38:11

編程式的事務管理比較靈活，如果當前操作非常耗時，可以采用編程式的事務管理來提交事務，避免長事務影響數據庫性能；其次如果數據操作比較簡單時間短，可以采用聲明式事務管理，如果使用不當，可能會導致事務失效，因此在實際使用中要多加小心。

一、背景介紹

今天我們接著來聊聊 SpringBoot 事務相關的具體使用方式。

何謂事務？熟悉數據庫的同學可能比較熟悉，對于任意一組 SQL 語句，要么全部執行成功，要么全部執行失敗；如果中途因為某個原因其中一條語句執行失敗，那么先前執行過的語句將全部撤回。

事務控制的好處在于：可以保證數據操作的安全性。比如，當你給某個客戶 A 轉賬 100 塊，此時銀行需要從你的個人賬戶中扣除 100 塊，然后再給客戶 A 賬戶增加 100 塊，這其實是兩個動作，假如銀行在操作客戶 A 的賬戶時出現故障，此時你個人賬戶的錢已經被扣除，但對方的賬戶并沒有到賬，這將會給客戶產生重大損失。有了事務控制之后，當操作對方的賬戶發生異常時，可以將個人賬戶中扣除的錢進行撤回，從而保證用戶資金賬戶的安全性。

Java 作為一個高級開發語言，同樣支持數據庫的事務控制。在上文中，我們了解到所有涉及到數據庫的操作，都需要通過數據庫連接對象來完成。當我們在操作數據庫時，如果想要開啟手動事務控制（默認是自動提交），其實通過連接對象的autoCommit參數就可以完成，例如如下示例：

// 1.加載數據庫驅動包
Class.forName(DRIVER_CLASS);
// 2.創建一個數據庫連接實例
Connection conn = DriverManager.getConnection(JDBC_URL, USER, PASSWORD);
Statement statement = null;
try {
    // 3.設置手動事務提交，默認是true
    conn.setAutoCommit(false);
    // 4.執行多條SQL語句
    statement = conn.createStatement();
    statement.executeUpdate("insert into tb_user(id, name) values(1, 'tom') ");
    statement.executeUpdate("insert into tb_role(id, name) values(1, 'sys') ");
    ...
    // 5.提交事務
    conn.commit();
} catch (SQLException e) {
    // 如果SQL執行異常，回滾事務
    conn.rollback();
}

// 6.關閉連接
statement.close();
conn.close();

了解了 JDBC 的事務控制之后，再來學習 SpringBoot 事務控制就要容易的多，下面我們一起來看看相關的使用方式。

二、SpringBoot 事務

在 Spring 中事務有兩種實現方式，分別是編程式事務管理和聲明式事務管理。

編程式事務管理：利用的是TransactionTemplate類或者更底層的PlatformTransactionManager事務管理器來控制事務操作，用戶可以手動提交或者回滾事務，編程上比較靈活
聲明式事務管理：利用的是@Transactional注解對事務進行管理，本質是通過 AOP 對方法前后進行攔截，在目標方法開始之前創建或者加入一個事務，目標方法執行完成之后根據情況進行提交或者回滾事務，使用上比較簡單，易上手

當我們使用 SpringBoot 框架來開發項目的時候，SpringBoot 會自動將 Spring 對數據庫事務支持的依賴庫加載到工程中，無需再次添加相關依賴包。

下面我們以之前介紹的 SpringBoot 整合 mybatis 的工程為例子，利用事務控制來執行多表數據插入操作，一起來看看這兩種事務管理的應用方式。

2.1、編程式事務管理

編程式事務管理主要有兩種實現方式，第一種是利用TransactionTemplate類來提交事務，編程簡單靈活，也是常用的方式之一；另一種是采用PlatformTransactionManager事務管理器來控制事務的提交和回滾。

我們先看看更底層的PlatformTransactionManager接口應用方式。

2.1.1、PlatformTransactionManager 事務管理器

利用PlatformTransactionManager事務管理器來實現事務的操作，示例如下：

@Service
publicclass ApiService {

    privatestaticfinal Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(ApiService.class);

    @Autowired
    private RoleMapper roleMapper;

    @Autowired
    private MenuMapper menuMapper;

    @Autowired
    private PlatformTransactionManager transactionManager;

    public void insert(Role role, Menu menu){
        //手動開啟事務
        TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());
        try {
            // 新增角色信息
            roleMapper.insert(role);
            // 新增菜單信息
            menuMapper.insert(menu);
            // 提交事務
            transactionManager.commit(status);
        } catch (Exception e) {
            // 回滾事務
            transactionManager.rollback(status);
            LOGGER.error("提交數據異常",e);
        }
    }
}

在執行角色信息插入和菜單信息插入的時候，如果都成功，則提交事務；如果任意其中一個方法失敗，整個操作進行回滾。

關于事務管理器，無論采用的是 JPA 還是 JDBC 等，底層的事務管理器都實現自PlatformTransactionManager接口。如果采用的是spring-boot-starter-jdbc或者Mybatis操作數據庫，Spring Boot 框架會默認將DataSourceTransactionManager實例作為實現類；如果采用的是spring-boot-starter-data-jpa，框架會默認將JpaTransactionManager實例作為實現類。

關于這一點，我們可以寫一個測試方法來查看PlatformTransactionManager接口的實現類，具體如下：

@MapperScan("com.example.mybatis.mapper")
@SpringBootApplication
publicclass Application {

    @Bean
    public Object testBean(PlatformTransactionManager platformTransactionManager){
        System.out.println("transactionManager：" + platformTransactionManager.getClass().getName());
        returnnew Object();
    }

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

啟動服務，輸出結果如下：

transactionManager：org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager

2.1.2、TransactionTemplate 事務模板類

除了采用事務管理器來實現事務手動控制，Spring 事務框架還為用戶提供了TransactionTemplate事務模板類，通過它也可以實現事務的手動控制，并且操作更加簡單，示例如下：

@Service
publicclass ApiService {

    @Autowired
    private RoleMapper roleMapper;

    @Autowired
    private MenuMapper menuMapper;

    @Autowired
    private TransactionTemplate transactionTemplate;

    /**
     * 方式一：帶返回值的事務提交
     * @param role
     * @param menu
     */
    public void insert1(Role role, Menu menu){
        Integer result =transactionTemplate.execute(status -> {
            // 新增角色信息
            roleMapper.insert(role);
            // 新增菜單信息
            menuMapper.insert(menu);
            return1;
        });
    }

    /**
     * 方式二：忽略返回值的事務提交
     * @param role
     * @param menu
     */
    public void insert2(Role role, Menu menu){
        transactionTemplate.execute(status -> {
            // 新增角色信息
            roleMapper.insert(role);
            // 新增菜單信息
            menuMapper.insert(menu);
            returnnull;
        });
    }

    /**
     * 方式三：不帶返回值的事務提交
     * @param role
     * @param menu
     */
    public void insert3(Role role, Menu menu){
        transactionTemplate.execute(new TransactionCallbackWithoutResult(){

            @Override
            protected void doInTransactionWithoutResult(TransactionStatus transactionStatus) {
                // 新增角色信息
                roleMapper.insert(role);
                // 新增菜單信息
                menuMapper.insert(menu);
            }
        });
    }
}

以上三種方式，都可以實現實現事務的手動控制，效果等同于采用事務管理器來實現事務手動控制。

如果仔細翻查TransactionTemplate類的execute()方法，你會發現它底層的實現邏輯，與上文介紹的利用事務管理器來控制事務的提交和回滾操作類似。

execute()方法的部分核心源碼如下！

圖片

因此，在編程式事務管理方式下，推薦采用TransactionTemplate類來實現，編程上會更加靈活簡單。

2.2、聲明式事務管理

聲明式事務管理就更加簡單了，只需要在方法上增加注解@Transactional即可，無需任何配置。

2.2.1、Transactional 注解應用示例

@Service
publicclass ApiService {

    @Autowired
    private RoleMapper roleMapper;

    @Autowired
    private MenuMapper menuMapper;

    @Transactional
    public void insert(Role role, Menu menu){
        // 新增角色信息
        roleMapper.insert(role);
        // 新增菜單信息
        menuMapper.insert(menu);
    }
}

聲明式事務管理方式，本質采用的是 AOP 動態代理的方式，對標注@Transactional注解的方法進行前后攔截，然后通過事務管理器來實現事務控制。

盡管@Transactional注解可以作用于接口、接口方法、類以及類方法上，但是 Spring 不推薦在接口或者接口方法上使用該注解，如果編程不當某些場景下可能會失效。當作用于類上，那么該類的所有public方法將都具有事務屬性。在實際使用過程中，推薦在類的方法上使用該注解，以便實現精準的事務控制。

2.2.2、Transactional 注解失效場景

在使用@Transactional注解時，有以下幾個場景，事務可能不會生效！

場景一：@Transactional注解如果應用在非public方法，事務不會生效，并且不會拋異常，該注解只會代理public修飾的方法
場景二：同一個類中的方法，調用標注@Transactional注解的方法，事務控制也不會生效
場景三：內部異常如果被catch吃了，事務不會回滾
場景四：@Transactional注解默認只對運行時異常或者 Error 才回滾事務，其它場景不會觸發事務回滾，如果異常不在范圍之內，事務不會回滾
場景五：@Transactional注解上的配置參數使用不當，可能導致事務失效

下面我們每個場景下，錯誤的用法。

事務失效：場景一

@Transactional注解應該只被應用到public方法上，如果應用在非public方法，事務不會生效，并且不會拋異常，錯誤示例如下：

@Service
publicclass ApiService {

    @Autowired
    private RoleMapper roleMapper;

    @Autowired
    private MenuMapper menuMapper;

    @Transactional
    protected void insert(Role role, Menu menu){
        // 新增角色信息
        roleMapper.insert(role);
        // 新增菜單信息
        menuMapper.insert(menu);
    }
}

此時，執行insert操作的時候會自動提交，Spring Boot 不會開啟事務控制。假如menuService.insert()方法執行異常，此時roleService.insert()提交的數據不會回滾。

原因在于：@Transactional注解只會代理public修飾的方法，由 Spring AOP 代理決定的。

事務失效：場景二

同一個類中的方法，如果調用標注@Transactional注解的方法，事務控制也不會生效，錯誤示例如下：

@Service
publicclass ApiService {

    @Autowired
    private RoleMapper roleMapper;

    @Autowired
    private MenuMapper menuMapper;

    public void save(Role role, Menu menu){
        insert(role, menu);
    }

    @Transactional
    public void insert(Role role, Menu menu){
        // 新增角色信息
        roleMapper.insert(role);
        // 新增菜單信息
        menuMapper.insert(menu);
    }
}

當外部調用save()方法來保存數據的時候，此時 Spring Boot 不會開啟事務控制，會自動提交數據，如果執行過程中發生異常，之前執行過的數據操作不會回滾。

原因在于：被@Transactional標注的方法，只有被當前類以外的代碼調用時，才會由 Spring Aop 生成的代理對象來管理。

事務失效：場景三

被@Transactional標注的方法，內部異常如果被手動catch吃了，事務不會回滾，錯誤示例如下：

@Service
publicclass ApiService {

    @Autowired
    private RoleMapper roleMapper;

    @Autowired
    private MenuMapper menuMapper;

    @Transactional
    public void insert(Role role, Menu menu){
        try {
            // 新增角色信息
            roleMapper.insert(role);
            // 新增菜單信息
            menuMapper.insert(menu);
        } catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
            // todo..
        }
    }
}

此時，被@Transactional標注的方法具備事務控制，如果執行過程中發生異常，數據不會回滾，因為異常被捕獲了。當 Spring AOP 事務代理類沒有感知到異常時，會自動提交事務。

事務失效：場景四

@Transactional注解默認只對運行時異常或者 Error 才回滾事務，其它場景不會觸發事務回滾，如果異常不在范圍之內，事務不會回滾，錯誤示例如下：

@Service
publicclass ApiService {

    @Autowired
    private RoleMapper roleMapper;

    @Autowired
    private MenuMapper menuMapper;

    @Transactional
    public void insert(Role role, Menu menu) throws Exception {
        try {
            // 新增角色信息
            roleMapper.insert(role);
            // 新增菜單信息
            menuMapper.insert(menu);
        } catch (Exception e){
            thrownew Exception("保存錯誤");
        }
    }
}

此時中途如果插入數據失敗，會拋Exception異常，但是之前執行成功的數據不會回滾。

如果想要支持其它類型的異常，可以在@Transactional注解類上配置rollbackFor參數，比如如下示例：

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)

這個參數配置僅限于 Throwable 異常類及其子類。

事務失效：場景五

在@Transactional注解類上，其實隱含了很多的事務屬性參數，如果參數配置不當，可能也會導致事務失效，錯誤示例如下：

@Service
publicclass ApiService {

    @Autowired
    private RoleService roleService;

    @Autowired
    private MenuService menuService;

    @Transactional(readOnly = true)
    public void insert(Role role, Menu menu){
        // 新增角色信息
        roleService.insert(role);
        // 新增菜單信息
        menuService.insert(menu);
    }
}

此時提交數據會報錯，因為readOnly = true參數表示只讀模式，不能對數據庫的數據進行更改操作。

三、事務注解詳解

在上文中，我們介紹了@Transactional事務注解的基本用法，正如上文所說，在注解類上，其實隱含了很多的事務屬性參數，Transactional注解類源碼如下。

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
@Documented
public@interface Transactional {

@AliasFor("transactionManager")
String value() default "";

@AliasFor("value")
String transactionManager() default "";

Propagation propagation() default Propagation.REQUIRED;

Isolation isolation() default Isolation.DEFAULT;

int timeout() default TransactionDefinition.TIMEOUT_DEFAULT;

boolean readOnly() default false;

 Class<? extends Throwable>[] rollbackFor() default {};

 String[] rollbackForClassName() default {};

 Class<? extends Throwable>[] noRollbackFor() default {};

 String[] noRollbackForClassName() default {};
}

下面我們一起來看看每個屬性的作用。

屬性	類型	默認值	說明
transactionManager	String	DEFAULT	事務管理器
propagation	Propagation枚舉	REQUIRED	事務傳播屬性
isolation	Isolation枚舉	DEFAULT	事務隔離級別
timeout	int	-1	超時(秒)
readOnly	boolean	false	是否只讀
rollbackFor	Class[]	{}	需要支持回滾的異常類
rollbackForClassName	String[]	{}	需要支持回滾的異常類名
noRollbackFor	Class[]	{}	不需要支持回滾的異常類
noRollbackForClassName	String[]	{}	不需要支持回滾的異常類名

我們重點看看transactionManager、propagation和isolation這三個參數屬性值配置，其它參數基本上見名之意，就不用介紹了。

3.1、事務管理器屬性

默認情況下，不需要我們手動配置事務管理器實例。如果 Spring 容器中有多個事務管理器實例，比如多數據源的情況下，某些場景下，就需要我們手動指定事務管理器實例。

具體應用示例如下：

@Configuration
publicclass TransactionManagerConfigBean {

    @Autowired
    private DataSource dataSource;

    /**
     * 自定義一個事務管理器1，同時作為默認事務管理器
     * @return
     */
    @Bean(name = "txManager1")
    @Primary
    public PlatformTransactionManager txManager1() {
        returnnew DataSourceTransactionManager(dataSource);
    }

    /**
     * 自定義一個事務管理器2
     * @return
     */
    @Bean(name = "txManager2")
    public PlatformTransactionManager txManager2() {
        returnnew DataSourceTransactionManager(dataSource);
    }
}

如果需要使用指定的事務管理器，只需要在@Transactional注解中配置相應的參數即可。

@Service
publicclass ApiService {

    @Autowired
    private RoleMapper roleMapper;

    @Autowired
    private MenuMapper menuMapper;

    @Transactional(value = "txManager2")
    public void insert(Role role, Menu menu) throws Exception {
        // 新增角色信息
        roleMapper.insert(role);
        // 新增菜單信息
        menuMapper.insert(menu);
    }
}

3.2、事務傳播屬性

事務傳播屬性，指的是當一個方法內同時存在多個事務的時候，Spring 如何處理這些事務的行為。

Spring 支持 7 種事務傳播方式，Propagation枚舉類支持的屬性值如下：

REQUIRED：如果當前存在事務，則加入該事務；如果當前沒有事務，則創建一個新的事務
SUPPORTS：如果當前存在事務，則加入該事務；如果當前沒有事務，則以非事務的方式繼續運行
MANDATORY：如果當前存在事務，則加入該事務；如果當前沒有事務，則拋出異常
REQUIRES_NEW：創建一個新的事務，如果當前存在事務，則把當前事務掛起
NOT_SUPPORTED：以非事務方式運行，如果當前存在事務，則把當前事務掛起
NEVER：以非事務方式運行，如果當前存在事務，則拋出異常
NESTED：如果當前存在事務，則創建一個事務作為當前事務的嵌套事務來運行；如果當前沒有事務，則該取值等價于REQUIRED

如果想要指定事務傳播行為，可以通過propagation屬性設置，例如：

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)

Spring 默認采用的是REQUIRED屬性值，也就是說，如果當前存在事務，則加入該事務；如果當前沒有事務，則創建一個新的事務。

這樣設計的好處在于：當一個方法存在多個事務開啟的操作時，只會有一個有效的事務實例，可以實現數據的原子性操作。

比如如下示例：

@Service
publicclass ApiService {

    privatestaticfinal Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(ApiService.class);

    @Autowired
    private RoleService roleService;

    @Autowired
    private MenuService menuService;

    @Autowired
    private PlatformTransactionManager transactionManager;

    public void save(Role role, Menu menu){
        //手動開啟事務
        TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());
        try {
            // 新增角色信息
            roleService.insert(role);
            // 新增菜單信息
            menuService.insert(menu);
            // 提交事務
            transactionManager.commit(status);
        } catch (Exception e) {
            // 回滾事務
            transactionManager.rollback(status);
            LOGGER.error("提交數據異常",e);
        }
    }
}

@Service
public class RoleService {

    @Autowired
    private RoleMapper roleMapper;

    @Transactional
    public void insert(Role role){
        roleMapper.insert(role);
    }
}

@Service
publicclass MenuService {

    @Autowired
    private MenuMapper menuMapper;

    @Autowired
    private TransactionTemplate transactionTemplate;

    public void insert(Menu menu){
        transactionTemplate.execute(status -> {
            menuMapper.insert(menu);
            returnnull;
        });
    }
}

當調用ApiService.save()方法時，如果出現異常，所有的操作都會回滾；反之，提交事務。

3.3、事務隔離級別屬性

事務隔離級別，可以簡單的理解為數據庫的事務隔離級別。

從數據庫角度，為了解決多個事務操作同一條數據產生的并發問題，提出了事務隔離級別概念，由低到高依次為 Read uncommitted 、Read committed 、Repeatable read 、Serializable ，這四個級別可以逐個解決臟讀、不可重復讀、幻讀等這幾類問題，每個隔離級別作用如下：

read uncommitted：俗稱讀未提交，指的是一個事務還沒提交時，它做的變更就能被別的事務看到。
Read committed：俗稱讀提交，指的是一個事務提交之后，它做的變更才會被其他事務看到。
Repeatable read：俗稱可重復讀，指的是一個事務執行過程中看到的數據，總是跟這個事務在啟動時看到的數據是一致的，同時當其他事務在未提交時，變更是不可見的。
Serializable：俗稱串行化，顧名思義就是對于同一行記錄，“寫”會加“寫鎖”，“讀”會加“讀鎖”。當出現讀寫鎖沖突的時候，后訪問的事務必須等前一個事務執行完成，才能繼續執行。

在 Spring 中，事務隔離級別的設置可以通過Isolation枚舉類來指定，其支持的屬性值如下：

DEFAULT：默認值，表示使用底層數據庫的默認隔離級別。大部分數據庫，默認隔離級別為可重復讀；Mysql 有些例外，采用可重復讀隔離級別
READ_UNCOMMITTED：對應數據庫中讀未提交的隔離級別
READ_COMMITTED ：對應數據庫中讀提交的隔離級別
REPEATABLE_READ ：對應數據庫中可重復讀的隔離級別
SERIALIZABLE：對應數據庫中串行化的隔離級別

如果想要指定事務隔離級別，可以通過isolation屬性設置，例如：

@Transactional(isolation = Isolation.DEFAULT)

四、小結

最后總結一下，編程式的事務管理比較靈活，如果當前操作非常耗時，可以采用編程式的事務管理來提交事務，避免長事務影響數據庫性能；其次如果數據操作比較簡單時間短，可以采用聲明式事務管理，如果使用不當，可能會導致事務失效，因此在實際使用中要多加小心。

本文主要圍繞 Spring Boot 事務管理的使用方式，做了一次知識內容的總結，如果有描述不對的地方，歡迎留言指出。

五、參考

1.https://www.cnblogs.com/sharpest/p/7995203.html

2.https://blog.csdn.net/MinggeQingchun/article/details/119579941

責任編輯：武曉燕來源：潘志的技術筆記

Spring 事務編程式

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