本文討論下Spring注解@Transactional 及其隔離(isolation)和傳播(propagation)屬性的設(shè)置.

1. @Transactional注解

@Transactional注解可以用在數(shù)據(jù)庫事務(wù)操作的方法上。并可以設(shè)置事務(wù)的相關(guān)屬性：隔離屬性(isolation), 超時屬性(timeout), 只讀屬性(read-only)以及回滾條件，也可以指定事務(wù)管理器。

1.1. 實現(xiàn)細節(jié)

Spring創(chuàng)建代理或操縱類字節(jié)碼來管理事務(wù)的創(chuàng)建、提交和回滾。使用代理方式Spring會忽略內(nèi)部方法調(diào)用事務(wù)，即使有@Transactional注解也會被忽略，代理需要通過其他類進行調(diào)用。
例如，一個方法callMethod并標(biāo)記了 @Transactional注解，Spring會包裝一些事務(wù)管理代碼環(huán)繞在方法執(zhí)行過程：

createTransactionIfNecessary();
try {
    callMethod();
    commitTransactionAfterReturning();
} catch (exception) {
    completeTransactionAfterThrowing();
    throw exception;
}

1.2. 使用@Transactional注解

事務(wù)注解可以在接口、類或直接在方法上。實際會按照優(yōu)先級進行覆蓋，從低到高優(yōu)先級為：接口、父類、類、接口方法、父類方法、類方法。

對于類級別注解，則Spring應(yīng)用注解設(shè)置至所有沒有標(biāo)記注解的public方法，如果在private、protecte方法上使用注解，Spring會忽略。
下面通過示例說明：

@Transactional
public interface TransferService {
    void transfer(String user1, String user2, double val);
}

通常不建議在接口上設(shè)置事務(wù)，但在Spring Data @Repository情況下是可行的。這里在類上增加注解覆蓋接口或父類的設(shè)置：

@Service
@Transactional
public class TransferServiceImpl implements TransferService {
    @Override
    public void transfer(String user1, String user2, double val) {
        // ...
    }
}

如果在方法增加注解則覆蓋類定義：

@Transactional
public void transfer(String user1, String user2, double val) {
    // ...
}

2. 事務(wù)傳播

傳播性定義業(yè)務(wù)邏輯的事務(wù)邊界。Spring根據(jù)傳播性設(shè)置負責(zé)啟動或暫停事務(wù)。

Spring根據(jù)傳播屬性調(diào)用TransactionManager::getTransaction 方法獲取或創(chuàng)建事務(wù)。它支持所有類型的TransactionManager的部分傳播屬性，一些傳播屬性僅被TransactionManager特定實現(xiàn)支持。下面詳細描述不同傳播屬性。

2.1. REQUIRED

REQUIRED是缺省屬性。Spring檢查是否有活動事務(wù)，如果沒有則創(chuàng)建新的事務(wù)，否則業(yè)務(wù)邏輯追加至當(dāng)前活動事務(wù)中：

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
public void requiredExample(String user) { 
    // ... 
}

缺省屬性也可以不指定：

@Transactional
public void requiredExample(String user) { 
    // ... 
}

對應(yīng)偽代碼如下：

if (isExistingTransaction()) {
    if (isValidateExistingTransaction()) {
        validateExisitingAndThrowExceptionIfNotValid();
    }
    return existing;
}
return createNewTransaction();

2.2. SUPPORTS

SUPPORTS屬性，Spring首先檢查是否有活動事務(wù)存在，存在則使用，反之，則無事務(wù)進行執(zhí)行。

@Transactional(propagation = Propagation.SUPPORTS)
public void supportsExample(String user) { 
    // ... 
}

對應(yīng)偽代碼：

if (isExistingTransaction()) {
    if (isValidateExistingTransaction()) {
        validateExisitingAndThrowExceptionIfNotValid();
    }
    return existing;
}
return emptyTransaction;

2.3. MANDATORY

當(dāng)屬性設(shè)置為MANDATORY屬性時，如果存在活動事務(wù)，則使用之。反之拋異常，即強制使用事務(wù)。

@Transactional(propagation = Propagation.MANDATORY)
public void mandatoryExample(String user) { 
    // ... 
}

對應(yīng)偽代碼：

if (isExistingTransaction()) {
    if (isValidateExistingTransaction()) {
        validateExisitingAndThrowExceptionIfNotValid();
    }
    return existing;
}
throw IllegalTransactionStateException;

2.4. NEVER

NEVER屬性的邏輯：如果存在活動事務(wù)則拋異常。

@Transactional(propagation = Propagation.NEVER)
public void neverExample(String user) { 
    // ... 
}

對應(yīng)偽代碼：

if (isExistingTransaction()) {
    throw IllegalTransactionStateException;
}
return emptyTransaction;

2.5. NOT_SUPPORTED

如果存在活動事務(wù)則Spring首先掛起當(dāng)前事務(wù)，然后業(yè)務(wù)邏輯在無事務(wù)下執(zhí)行。

@Transactional(propagation = Propagation.NOT_SUPPORTED)
public void notSupportedExample(String user) { 
    // ... 
}

JTATransactionManager支持開箱即用的事務(wù)掛起。其他方法通過持有對事務(wù)引用，然后從線程上下文中清除它來模擬掛起。

2.6. REQUIRES_NEW

REQUIRES_NEW屬性，如果存在活動事務(wù)則Spring掛起當(dāng)前事務(wù)，然后創(chuàng)建新的事務(wù)。

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
public void requiresNewExample(String user) { 
    // ... 
}

與NOT_SUPPORTED類似，我們需要JTATransactionManager來執(zhí)行實際的事務(wù)掛起。
偽代碼如下：

if (isExistingTransaction()) {
    suspend(existing);
    try {
        return createNewTransaction();
    } catch (exception) {
        resumeAfterBeginException();
        throw exception;
    }
}
return createNewTransaction();

2.7. NESTED

對于NESTED屬性，Spring檢查是否存在事務(wù)，如果存在則標(biāo)記保存點。意味著如果后續(xù)業(yè)務(wù)執(zhí)行遇到異常，那么回滾至保存點。如果沒有活動事務(wù)時與REQUIRED屬性一樣。

DataSourceTransactionManager 支持該屬性，一些JTATransactionManager的實現(xiàn)可能也支持。JpaTransactionManager僅對JDBC連接支持NESTED屬性，如果設(shè)置nestedTransactionAllowed 屬性為true且JDBC驅(qū)動支持保存點，那么JPA事務(wù)中的JDBC代碼也工作。屬性設(shè)置如下：

@Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
public void nestedExample(String user) { 
    // ... 
}

3. 事務(wù)隔離

隔離屬性是ACID ( Atomicity, Consistency, Isolation及 Durability)其中之一，隔離描述并發(fā)事務(wù)應(yīng)用的更改如何對彼此可見。每種隔離級別防止事務(wù)中零個或多個并發(fā)副作用：

• 臟讀(Dirty read): 讀取并發(fā)事務(wù)中未提交的信息

• 不可重復(fù)讀(Nonrepeatable read): 如果并發(fā)事務(wù)更新相同行并提交，重復(fù)讀一行獲得不同值

• 幻讀(Phantom read): 如果其他事務(wù)增加或刪除查詢行并提交，則重復(fù)查詢一定范圍記錄返回值不同

我們可以通過@Transactional::isolation設(shè)置事務(wù)的隔離級別。Spring提供了5個枚舉值：DEFAULT, READ_UNCOMMITTED, READ_COMMITTED, REPEATABLE_READ, SERIALIZABLE。

3.1. 缺省隔離屬性

當(dāng)Spring創(chuàng)建新事務(wù)時，缺省隔離級別使用RDBMS，因此改變數(shù)據(jù)庫時應(yīng)該注意。
我們也應(yīng)該考慮使用不同隔離屬性調(diào)用一組方法的場景，正常流程隔離僅應(yīng)用于新事務(wù)創(chuàng)建時。因此出于某種原因，不想讓一個方法在不同的隔離狀態(tài)下執(zhí)行，我們必須將TransactionManager::setValidateExistingTransaction設(shè)置為true。偽代碼如下：

if (isolationLevel != ISOLATION_DEFAULT) {
    if (currentTransactionIsolationLevel() != isolationLevel) {
        throw IllegalTransactionStateException
    }
}

下面看看其他隔離級別。

3.2. READ_UNCOMMITTED

READ_UNCOMMITTED是最低的隔離級別，最大化允許并發(fā)訪問。
它受到上述三種并發(fā)性副作用的影響。具有此隔離的事務(wù)將讀取其他并發(fā)事務(wù)未提交數(shù)據(jù)，此外不可重復(fù)讀取和幻讀都可能發(fā)生。因此我們可以在重新讀取行或重新執(zhí)行范圍查詢時獲得不同的結(jié)果?？梢栽诜椒ɑ蝾惿显O(shè)置隔離級別：

@Transactional(isolation = Isolation.READ_UNCOMMITTED)
public void log(String message) {
    // ...
}

Postgres 不支持 READ_UNCOMMITTED 隔離屬性，會用 READ_COMMITED 代替。Oracle 也不支持 READ_UNCOMMITTED。

3.3. READ_COMMITTED

第二級隔離READ_COMMITTED可以防止臟讀，其他并發(fā)副作用仍可能發(fā)生。并發(fā)事務(wù)的未提交改變沒有影響，但已提交的改變再次查詢也會改變。
設(shè)置隔離代碼：

@Transactional(isolation = Isolation.READ_COMMITTED)
public void log(String message){
    // ...
}

READ_COMMITTED Postgres, SQL Server及Oracle的缺省級別。

3.4. REPEATABLE_READ

第三個隔離級別是REPEATABLE_READ，防止臟讀和不可重復(fù)讀，因此不會受并發(fā)事務(wù)未提交改變影響。當(dāng)重復(fù)查詢行不會得到不同結(jié)果，但可能獲得新增記錄或刪除部分行。

該級別可以防止丟失更新，當(dāng)兩個或多個并發(fā)事務(wù)讀并更新相同行會發(fā)生丟失更新。REPEATABLE_READ根本不允許同時訪問行，因此丟失更新不會發(fā)生。

設(shè)置代碼：

@Transactional(isolation = Isolation.REPEATABLE_READ) 
public void log(String message){
    // ...
}

REPEATABLE_READ Mysql的缺省級別，Oracle 不支持 REPEATABLE_READ。

3.5. SERIALIZABLE

SERIALIZABLE 是最高隔離級別。可以防止上述所有的問題，但也導(dǎo)致最低并發(fā)訪問效率，因為并發(fā)事務(wù)按照順序執(zhí)行。也就是并發(fā)執(zhí)行一組SERIALIZABLE級別事務(wù)與順序執(zhí)行結(jié)果一樣。設(shè)置代碼：

@Transactional(isolation = Isolation.SERIALIZABLE)
public void log(String message){
    // ...
}

4. 總結(jié)

本文我們探討了事務(wù)的傳遞與隔離屬性，并詳細解釋了不同屬性的含義及對并發(fā)事務(wù)的影響。