Spring事务失效常见的五种方式及其解决方案

2023-05-26 微信公众号小王博客基地

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本文总结了Spring 声明式事务的源码实现、五种常见的事务失效情况，并提供了相应的解决方案。

一、前言

在Web 开发中，Spring 框架已经成为了众多开发者的首选。Spring 的声明式事务管理是其中最重要的特性之一，它可以帮助我们简化业务逻辑的复杂度，并且确保在出现异常情况时数据的一致性。

事务失效情况很常见，但我们只要注意，就可以避免事情发生！在本文中，我将详细地介绍 Spring 声明式事务的源码实现和事务失效常见的五种情况，并给出有效的解决方案。

其实我们常说的事务失效是声明式事务（@Transactional）的失效，本文也是从声明式事务来进行演示的！

通过本文的学习，你将掌握如何正确地使用 Spring 的事务管理，减少生产事故。

「一定要保持数据一致性」。

二、@Transactional注解参数解读

我们拿出几个经常使用的参数来简单介绍一下：

propagation：指定事务的传播行为。其取值包括 REQUIRED、SUPPORTS、MANDATORY、REQUIRES_NEW、NOT_SUPPORTED、NEVER 和 NESTED 等。默认为 REQUIRED。其中，REQUIRED 表示如果当前已经存在一个事务，则加入该事务，否则新建一个事务；而 REQUIRES_NEW 表示新建一个独立的事务，如果当前已经存在事务，则挂起当前事务。后面就不一一说了，大家可以自行百度哈！
isolation：指定事务的隔离级别。其取值包括 DEFAULT、READ_UNCOMMITTED、READ_COMMITTED、REPEATABLE_READ 和 SERIALIZABLE 等。默认为 DEFAULT。其中，DEFAULT 表示采用数据库的默认隔离级别.
timeout：指定事务的超时时间，单位为秒。默认为 -1，表示不设置超时时间。如果在规定时间内事务还未完成，则抛出 TransactionTimedOutException 异常。
readOnly：指定事务是否只读，即是否允许修改数据。默认为 false，表示可以进行数据修改操作。如果将其设置为 true，则表示该事务仅能进行数据查询操作，不能进行数据修改操作，这样可以提高并发性能。
rollbackFor：指定哪些异常需要回滚事务。其取值为一个 Class 数组，其中每个元素表示一个异常类型。默认为空，表示只有抛出 RuntimeException 或 Error 类型的异常时才回滚事务。
noRollbackFor：指定哪些异常不需要回滚事务。其取值为一个 Class 数组，其中每个元素表示一个异常类型。默认为空，表示抛出任何异常都回滚事务。

三、声明式事务源码实现

声明式事务实现类为：TransactionInterceptor ，下面我们来一起看看这个类！

源码版本为Springboot2.7.1。

public class TransactionInterceptor extends TransactionAspectSupport 
 implements MethodInterceptor, Serializable{}

TransactionInterceptor UML图：

声明式事务主要是通过AOP实现，主要包括以下几个节点：

启动时扫描@Transactional注解：在启动时，Spring Boot会扫描所有使用了@Transactional注解的方法，并将其封装成TransactionAnnotationParser对象。
AOP 来实现事务管理的核心类依然是 TransactionInterceptor。TransactionInterceptor 是一个拦截器，用于拦截使用了 @Transactional 注解的方法
将TransactionInterceptor织入到目标方法中：在AOP编程中，使用AspectJ编写切面类，通过@Around注解将TransactionInterceptor织入到目标方法中。
在目标方法执行前创建事务：在目标方法执行前，TransactionInterceptor会调用PlatformTransactionManager创建一个新的事务，并将其纳入到当前线程的事务上下文中。
执行目标方法：在目标方法执行时，如果发生异常，则将事务状态标记为ROLLBACK_ONLY；否则，将事务状态标记为COMMIT。
提交或回滚事务：在目标方法执行完成后，TransactionInterceptor会根据事务状态（COMMIT或ROLLBACK_ONLY）来决定是否提交或回滚事务。

源码：

@Override
@Nullable
public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {
 // Work out the target class: may be {@code null}.
 // The TransactionAttributeSource should be passed the target class
 // as well as the method, which may be from an interface.
 Class<?> targetClass = (invocation.getThis() != null ? AopUtils.getTargetClass(invocation.getThis()) : null);

 // Adapt to TransactionAspectSupport's invokeWithinTransaction...
 return invokeWithinTransaction(invocation.getMethod(), targetClass, new CoroutinesInvocationCallback() {
  @Override
  @Nullable
  public Object proceedWithInvocation() throws Throwable {
   return invocation.proceed();
  }
  @Override
  public Object getTarget() {
   return invocation.getThis();
  }
  @Override
  public Object[] getArguments() {
   return invocation.getArguments();
  }
 });
}

下面是核心处理方法，把不太重要的代码忽略了，留下每一步的节点。

@Nullable
protected Object invokeWithinTransaction(Method method, @Nullable Class<?> targetClass,
 final InvocationCallback invocation) throws Throwable {
 // 获取事务属性
 final TransactionManager tm = determ.NETransactionManager(txAttr);
 // 准备事务
 TransactionInfo txInfo = prepareTransactionInfo(ptm, txAttr, joinpointIdentification, status);
 // 执行目标方法
 Object retVal = invocation.proceedWithInvocation();
  // 回滚事务
 completeTransactionAfterThrowing(txInfo, ex);
 // 提交事务
 commitTransactionAfterReturning(txInfo);
}

四、五种失效和解决方案

下面我们从几个情况来给大家展示失效场景并给出解决方案。

1、类没有被 Spring 管理

public class UserServiceImpl implements UserService {

    @Autowired
    private UserDao userDao;

    @Override
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void addUser(User user) {
        userDao.addUser(user);
    }
}

如上代码所示，UserServiceImpl 类没有被声明为 Spring Bean，因此其中的 addUser() 方法无法受到 Spring 事务管理的保护。我们使用Spring，要把类交给Spring进行管理，不然是无法生效！

「解决方案：」交给spring进行管理bean，在类上添加：@Service！

2、方法不是public修饰

@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserDao userDao;

    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    protected void addUser(User user) {
        userDao.addUser(user);
    }
}

我们上面说了声明式事务是基于AOP实现的，AOP是通过代理模式实现的，即为目标对象生成一个代理对象，当调用代理对象的方法时，会自动添加事务的控制代码。在这种情况下，如果事务注释所在的方法不是public的，则无法生成代理对象，因此事务代码将无法添加到方法执行前后，导致事务失效。

其实这种情况还是不经常这么使用，我们基本都是使用接口和实现大部分都是public修饰的！

「解决方案：」使用public来修饰方法。

3、异常被捕获并处理了

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {

    @Autowired
    private UserDao userDao;

    @Override
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void addUser(User user) {
        try {
            userDao.addUser(user);
        } catch (Exception e) {
            // 处理异常，但没有抛出或重新抛出异常
            log.error("add user error", e);
        }
    }
}

如上代码所示，如果 userDao.addUser() 方法抛出异常，但是在 UserServiceImpl.addUser() 中被捕获并处理了，事务检测不到有异常抛出，那么事务不会回滚。

「解决方案：」 catch 处理完成后，在重新把异常在抛出去：throw e。

4、同一个类中，方法内部调用

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {

    @Autowired
    private UserDao userDao;

    @Override
    public void addUser(User user) {
        doAddUser(user);
    }

    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void doAddUser(User user) {
        userDao.addUser(user);
    }
}

Spring使用代理来实现事务控制，但是这种方法直接调用了this对象的方法，则无法通过代理来拦截该方法调用，从而使得事务失效。

「解决方案：」

推荐使用有两种：

使用ApplicationContext来获取当前bean对象来调用doAddUser方法。
在addUser方法加上@Transactional(rollbackFor = Exception.class)。

网上还有一些使用AopContext.currentProxy()拿到代理对象的、自己注入自己的、抽到单独的bean里的这里小编不是很推荐！

方法一完整展示：

如果觉得Service里注入ApplicationContext 不优雅，可以抽到单独的工具bean里！

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {

 @Autowired
    private UserDao userDao;
    @Autowired
 private ApplicationContext applicationContext;

    @Override
    public void addUser(User user) {
     UserServiceImpl userService = applicationContext.getBean(UserServiceImpl.class);
        userService.doAddUser(user);
    }

    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void doAddUser(User user) {
        userDao.addUser(user);
    }
}

5、MySQL存储引警不支持事务

MyISAM 存储引擎是 MySQL 的一种存储引擎，它是 MySQL 5.1 版本之前的默认存储引擎，它是不支持事务的。从 MySQL 5.5 版本开始，InnoDB 成为了 MySQL 的默认存储引擎。我们想使用也可以切换到MyISAM引擎。

「解决方案：」把mysql换到5.5以上使用InnoDB 存储引擎。

「补充使用MyISAM 方式：」

表从 InnoDB 引擎转换为 MyISAM 引擎：使用 ALTER TABLE 命令来更改表的引擎类型。

ALTER TABLE table_name ENGINE = MyISAM;

默认的存储引擎设置为 MyISAM，可以在 MySQL 配置文件中设置 default-storage-engine 参数。

default-storage-engine=MyISAM

创建表时指定MyISAM 引擎要将表的引擎类型设置为 MyISAM，请在 CREATE TABLE 语句中包含 ENGINE = MyISAM 子句

CREATE TABLE table_name (
    column1 datatype,
    column2 datatype,
    ...
) ENGINE = MyISAM;

五、总结

本文总结了Spring 声明式事务的源码实现、五种常见的事务失效情况，并提供了相应的解决方案。

当然还有很多情况：被final修饰、多线程调用、传播行为使用不当、抛的异常不对应等等

理解 Spring 事务机制的，深入了解 Spring 事务的内部原理。同时，在使用声明式事务的过程中，我们也可以针对自己的业务场景进行定制化的配置，比如指定特定的事务传播机制、设置超时时间等，这些都有助于更好地应对复杂的业务场景和代码需求。这样才能真正地提高系统的可维护性、可扩展性和稳定性。