Spring框架的事务管理

引言

在企业级应用开发中，事务管理是一个至关重要的环节，它确保了数据的一致性和完整性。Spring 框架为我们提供了强大而灵活的事务管理功能，能够帮助开发者更轻松地处理复杂的事务场景。本文将深入探讨 Spring 框架的事务管理，包括相关的类和 API，以及声明式事务管理的实现方式，并结合具体代码示例进行详细解释。

1. Spring 框架的事务管理相关的类和 API

1.1 PlatformTransactionManager 接口

PlatformTransactionManager 是 Spring 框架中用于管理事务的核心接口，它定义了事务的基本操作，如提交和回滚。该接口有具体的实现类，我们需要根据不同的持久层框架选择合适的实现类。

接口方法

void commit(TransactionStatus status)：用于提交事务。
void rollback(TransactionStatus status)：用于回滚事务。

实现类选择

DataSourceTransactionManager：如果使用 Spring 的 JDBC 模板或者 MyBatis 框架，应选择这个实现类。因为这些框架都是基于数据源（DataSource）进行数据库操作的，DataSourceTransactionManager 可以很好地与数据源集成，管理事务。
HibernateTransactionManager：当使用 Hibernate 框架时，需要选择这个实现类。它专门为 Hibernate 的事务管理而设计，能够与 Hibernate 的会话（Session）和事务机制无缝对接。

1.2 TransactionDefinition 接口

TransactionDefinition 接口定义了事务的一些基本属性，包括事务隔离级别和事务传播行为。

事务隔离级别

事务隔离级别用于控制多个事务之间的可见性和并发访问。常见的隔离级别有：

ISOLATION_DEFAULT：使用数据库的默认隔离级别。
ISOLATION_READ_UNCOMMITTED：允许读取未提交的数据，可能会导致脏读、不可重复读和幻读问题。
ISOLATION_READ_COMMITTED：只能读取已提交的数据，避免了脏读，但仍可能出现不可重复读和幻读。
ISOLATION_REPEATABLE_READ：保证在同一个事务中多次读取同一数据的结果是一致的，避免了脏读和不可重复读，但仍可能出现幻读。
ISOLATION_SERIALIZABLE：最高的隔离级别，所有事务依次执行，避免了脏读、不可重复读和幻读，但会降低并发性能。

事务传播行为

事务传播行为定义了在一个事务方法调用另一个事务方法时，事务应该如何处理。常见的传播行为有：

PROPAGATION_REQUIRED：如果当前存在事务，则加入该事务；如果不存在，则创建一个新的事务。
PROPAGATION_SUPPORTS：如果当前存在事务，则加入该事务；如果不存在，则以非事务方式执行。
PROPAGATION_MANDATORY：如果当前存在事务，则加入该事务；如果不存在，则抛出异常。
PROPAGATION_REQUIRES_NEW：无论当前是否存在事务，都创建一个新的事务，并挂起当前事务。
PROPAGATION_NOT_SUPPORTED：以非事务方式执行，如果当前存在事务，则挂起该事务。
PROPAGATION_NEVER：以非事务方式执行，如果当前存在事务，则抛出异常。
PROPAGATION_NESTED：如果当前存在事务，则在嵌套事务中执行；如果不存在，则创建一个新的事务。

2. Spring 框架声明式事务管理

2.1、XML 配置方式

1. 配置文件

jdbc.properties：存储数据库连接信息，包括驱动类名、URL、用户名和密码。

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：
- 加载属性文件：通过 <context:property - placeholder> 加载 jdbc.properties。
- 配置数据源：使用 Druid 数据源，将属性文件中的配置注入。
- 配置平台事务管理器：使用 DataSourceTransactionManager，并关联数据源。
- 配置事务通知：通过 <tx:advice> 定义事务属性，如 pay 方法使用事务，find* 方法只读。
- 配置 AOP：通过 <aop:config> 定义切入点和通知的关联。
- 配置 Service 和 Dao：将 Service 和 Dao 作为 Bean 注册到 Spring 容器中，并进行依赖注入。

<?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"><!-- 加载属性文件 --><context:property-placeholder location="classpath:jdbc.properties"/><!-- 配置数据源 --><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><!-- 配置平台事务管理器 --><bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager"><property name="dataSource" ref="dataSource"/></bean><!-- 配置事务通知 --><tx:advice id="txAdvice" transaction-manager="transactionManager"><tx:attributes><!-- pay 方法使用事务 --><tx:method name="pay" isolation="DEFAULT" propagation="REQUIRED"/><!-- find 开头的方法只读 --><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类

AccountDao.java：定义数据访问接口，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：实现 AccountDao 接口，通过 JdbcDaoSupport 进行数据库操作。

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：定义业务服务接口，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：实现 AccountService 接口，调用 AccountDao 完成业务逻辑。

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);// 模拟异常，测试事务回滚// int a = 1/0;accountDao.inMoney(in, money);}@Overridepublic double checkBalance(String name) {return accountDao.findMoney(name);}
}

3.测试

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配置方式事务测试...");try {accountService.pay("aaa", "ccc", 100);System.out.println("转账成功！");} catch (Exception e) {System.out.println("转账失败，事务已回滚：" + e.getMessage());}}
}

4. 重要知识点

事务通知和 AOP 配置：通过 <tx:advice> 定义事务属性，再通过 <aop:config> 将事务通知应用到指定的切入点，实现事务的织入。
属性占位符：<context:property - placeholder> 可以方便地加载属性文件，将配置信息从 XML 文件中分离出来，提高配置的可维护性。

2.2、XML + 注解方式

1. 配置文件

applicationContext_1.xml：主要完成以下配置：
- 开启注解扫描：通过 <context:component - scan> 扫描指定包下的注解组件。
- 加载属性文件：同 XML 配置方式。
- 配置数据源和事务管理器：同 XML 配置方式。
- 配置 Jdbc 模板：为 Dao 层提供数据库操作模板。
- 开启事务注解支持：通过 <tx:annotation - driven> 开启 @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"><!-- 开启注解扫描 --><context:component-scan base-package="com.qcbyjy.demo2"/><!-- 加载属性文件 --><context:property-placeholder location="classpath:db.properties"/><!-- 配置数据源 --><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><!-- 配置平台事务管理器 --><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><!-- 开启事务注解支持 --><tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager"/>
</beans>

2. Java 类

AccountDao.java：同 XML 配置方式。
AccountDaoImpl.java：使用 @Repository 注解将该类注册为 Spring Bean，并通过 @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 注解将该类注册为 Spring Bean，并使用 @Transactional 注解定义事务属性。

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;/***转账方法*@paramout付款人*@paramin收款人*@parammoney金额*/public void pay(String out,String in,double money){accountDao.outMoney(out,money);// 模拟异常
//         int a = 1/0;accountDao.inMoney(in,money);}}

3.测试

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+注解方式事务测试...");try {accountService.pay("ccc", "aaa", 100);System.out.println("转账成功！");} catch (Exception e) {System.out.println("转账失败，事务已回滚：" + e.getMessage());}}
}

4. 重要知识点

注解扫描：<context:component - scan> 可以自动扫描指定包下的 @Component、@Repository、@Service 和 @Controller 注解的类，并将它们注册为 Spring Bean。
@Transactional 注解：用于定义事务属性，如隔离级别、传播行为、是否只读等。可以应用在类或方法上，应用在类上时，该类的所有公共方法都将应用该事务属性。

2.3、纯注解方式

1. Java 配置类

SpringConfig.java：使用 @Configuration 注解将该类标记为配置类，通过 @ComponentScan 扫描指定包下的注解组件，使用 @EnableTransactionManagement 开启事务注解支持，并通过 @Bean 方法定义数据源、Jdbc 模板和事务管理器。

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() {// 创建连接池对象，Spring框架内置了连接池对象DruidDataSource dataSource = new DruidDataSource();// 设置4个参数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 类

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

3.测试

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("纯注解方式事务测试...");try {accountService.pay("aaa", "ccc", 1000);System.out.println("转账成功！");} catch (Exception e) {System.out.println("转账失败，事务已回滚：" + e.getMessage());}context.close();}
}

4. 重要知识点

Java 配置类：使用 @Configuration 注解的类可以替代 XML 配置文件，通过 @Bean 方法定义 Bean，提高配置的灵活性和可维护性。
@EnableTransactionManagement：开启 Spring 的事务注解支持，使得 @Transactional 注解生效。

4.事务特性验证

三种方式都可以通过取消注释模拟异常的代码（int a = 1/0;）来测试事务回滚功能。每次测试前后会打印账户余额，验证事务是否正常工作。同时，需要创建 spring_db 数据库和 account 表，并初始化张三和李四的账户余额为 1000。

5.总结

XML 配置方式：适合于对配置细节有严格要求，且团队对 XML 配置比较熟悉的场景。通过 XML 可以清晰地定义事务的各个方面，但配置文件可能会变得冗长和复杂。
XML + 注解方式：结合了 XML 配置的灵活性和注解的简洁性，XML 负责全局配置，注解负责局部配置，是一种比较常用的方式。
纯注解方式：适合于追求代码简洁性和开发效率的场景，完全基于 Java 配置和注解，减少了 XML 配置文件的使用，但对开发者的 Java 配置能力要求较高。