04-深入解析 Spring 事务管理原理及源码

深入解析 Spring 事务管理原理及源码

Spring 事务管理（Transaction Management）是企业级应用开发中至关重要的功能之一，它确保数据操作的 原子性、一致性、隔离性、持久性（ACID）。

本篇博客将从 Spring 事务的基本概念 开始，深入 Spring 事务的实现机制，并对 @Transactional 注解的底层执行流程 进行源码级解析。

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1. 事务的基本概念

在数据库操作中，事务是一个逻辑操作单元，必须满足 ACID 四大特性：

特性	说明
原子性（Atomicity）	事务内的所有操作要么全部成功，要么全部失败
一致性（Consistency）	事务执行后，数据库从一个一致性状态转换到另一个一致性状态
隔离性（Isolation）	并发事务相互隔离，防止数据不一致
持久性（Durability）	事务提交后，数据永久保存到数据库

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⚙️ 2. Spring 事务的核心组件

Spring 通过 声明式事务 和 编程式事务 来管理数据库事务。

2.1 Spring 事务的核心接口

组件	作用
PlatformTransactionManager	事务管理器接口
DataSourceTransactionManager	适用于 JDBC 的事务管理器
JpaTransactionManager	适用于 JPA（Hibernate）的事务管理器
TransactionDefinition	事务的定义，包括隔离级别、传播行为等
TransactionStatus	事务的当前状态

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3. @Transactional 注解解析

Spring 通过 @Transactional 注解实现 声明式事务，常见用法如下：

@Service
public class OrderService {

    @Transactional
    public void createOrder() {
        // 事务开始
        orderDao.insertOrder();
        paymentDao.processPayment(); // 若失败，事务回滚
        // 事务提交
    }
}

3.1 @Transactional 支持的属性

属性	说明
propagation	事务传播行为
isolation	事务隔离级别
timeout	事务超时时间
readOnly	是否为只读事务
rollbackFor	指定哪些异常会触发回滚

4. Spring 事务管理的源码解析

Spring 事务管理的核心是通过 AOP（面向切面编程） 来实现的，底层依赖于 TransactionInterceptor 和 PlatformTransactionManager 来实现事务的创建、提交、回滚等操作。

4.1 事务的创建与提交流程

1️⃣ @Transactional 代理拦截
Spring 事务使用 AOP 代理 来拦截标注了 @Transactional 注解的方法，并通过 TransactionInterceptor 来处理事务的启动、提交和回滚。具体如下：

public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {
    return transactionInterceptor.invokeWithinTransaction(
        invocation.getMethod(), targetClass, invocation::proceed
    );
}

2️⃣ 获取事务管理器并创建事务
事务管理器（如 DataSourceTransactionManager）负责管理事务。在 doBegin() 方法中会启动一个新的事务：

@Override
protected void doBegin(Object transaction, TransactionDefinition definition) {
    Connection conn = DataSourceUtils.getConnection(dataSource);
    conn.setAutoCommit(false); // 关闭自动提交，开启事务
}

3️⃣ 执行业务逻辑
当事务开始后，Spring 会执行业务方法（invocation.proceed()）。如果在业务逻辑执行过程中出现异常，则会触发回滚。

4️⃣ 提交或回滚事务
当方法执行完成后，事务会根据是否抛出异常来决定提交还是回滚：

@Override
protected void doCommit(DefaultTransactionStatus status) {
    status.getConnectionHolder().getConnection().commit();
}

@Override
protected void doRollback(DefaultTransactionStatus status) {
    status.getConnectionHolder().getConnection().rollback();
}

5. 事务的传播机制

Spring 事务支持 7 种传播行为，用于控制当前事务如何传播到嵌套事务中。以下是最常用的几种传播行为及其实际应用：

传播行为实例
1️⃣ REQUIRED（默认行为）
如果当前存在事务，则加入事务；如果当前没有事务，则新建事务。例如：

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
public void method1() {
    // 当前存在事务，将加入该事务
}

如果 method1() 中调用了一个没有声明事务的方法 method2()，method2() 会加入到 method1() 的事务中。

2️⃣ REQUIRES_NEW
当前方法总是会新建一个事务，暂停当前事务。例如：

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
public void method1() {
    // 新建一个事务，当前事务会被挂起
}

当 method1() 执行时，它会暂停外部事务，并在自身内部创建一个新的事务。

3️⃣ NESTED
在当前事务中创建一个嵌套事务。嵌套事务可以独立提交或回滚，但会共享外部事务的连接。例如：

@Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
public void method1() {
    // 创建一个嵌套事务
}

嵌套事务在提交时不会影响外部事务，但可以独立回滚。

组合后的效果
REQUIRED + REQUIRES_NEW：会在外部事务的基础上创建新的事务，外部事务挂起，内部事务完成后恢复外部事务。

REQUIRED + NESTED：如果外部事务提交，嵌套事务也会提交；若外部事务回滚，嵌套事务也会回滚。

通过以上，应该可以很快了解Spring事务，也能更快的去排查跟定位问题。
如果你还有其他问题或想了解更多，欢迎留言交流！ 😊