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Spring中的事务管理是如何实现的？

news 来源：原创 2025/6/20 22:12:53

Spring 的事务管理通过声明式事务（基于注解或 XML 配置）和编程式事务（手动编码）两种方式实现，其核心机制基于 AOP（面向切面编程）和事务管理器（TransactionManager）。以下是详细的实现原理及流程：

一、事务管理的核心组件

1. 事务管理器（PlatformTransactionManager）

作用：统一事务操作的接口，负责事务的开启、提交、回滚和状态管理。
常见实现类：
DataSourceTransactionManager：基于 JDBC 的事务管理（单数据源）。
JpaTransactionManager：支持 JPA 的事务管理。
JtaTransactionManager：分布式事务管理（如多数据源或跨服务）。

示例配置：

@Bean
public PlatformTransactionManager transactionManager(DataSource dataSource) {
    return new DataSourceTransactionManager(dataSource);
}

2. 事务定义（TransactionDefinition）

作用：定义事务的传播行为、隔离级别、超时时间、是否只读等属性。
关键属性：
传播行为（Propagation）：
（如 PROPAGATION_REQUIRED：如果当前没有事务，则新建事务；存在则加入）。
隔离级别（Isolation）：
（如 ISOLATION_READ_COMMITTED：避免脏读）。
超时时间（Timeout）：事务的最长执行时间（秒）。
只读（Read-Only）：优化数据库访问（如只读查询）。

3. 事务状态（TransactionStatus）

作用：记录事务的运行时状态（如是否为新事务、是否已回滚）。

二、声明式事务的实现（基于 @Transactional 注解）

1. @Transactional 注解

作用：标记方法或类需要事务管理。
常用属性：

@Transactional(
    propagation = Propagation.REQUIRED,
    isolation = Isolation.DEFAULT,
    timeout = 30,
    readOnly = false,
    rollbackFor = Exception.class
)
public void transferMoney() { ... }

2. AOP 代理机制

实现原理：

代理对象生成：
Spring 通过 AOP 为 @Transactional 标记的类生成代理对象（JDK 动态代理或 CGLIB 代理）。
拦截方法调用：
代理对象拦截目标方法，在方法执行前后管理事务。

源码入口：
TransactionInterceptor（实现 MethodInterceptor，负责事务逻辑）。

3. 事务执行流程

1. 开启事务（begin）
  -> 调用目标方法（invoke）
    -> 方法执行成功：提交事务（commit）
    -> 方法抛出异常：回滚事务（rollback）

4. 事务同步与资源绑定

资源绑定：事务管理器将数据库连接（Connection）绑定到当前线程的 ThreadLocal。

关键类：
TransactionSynchronizationManager 管理线程相关的事务资源。

三、编程式事务的实现

1. 使用 TransactionTemplate

@Autowired
private TransactionTemplate transactionTemplate;

public void transferMoney() {
    transactionTemplate.execute(status -> {
        try {
            // 业务逻辑
            accountDao.deductMoney(fromAccount, amount);
            accountDao.addMoney(toAccount, amount);
            return true;
        } catch (Exception e) {
            status.setRollbackOnly(); // 标记回滚
            return false;
        }
    });
}

2. 直接使用 PlatformTransactionManager

@Autowired
private PlatformTransactionManager transactionManager;

public void transferMoney() {
    TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());
    try {
        // 业务逻辑
        accountDao.deductMoney(fromAccount, amount);
        accountDao.addMoney(toAccount, amount);
        transactionManager.commit(status);
    } catch (Exception e) {
        transactionManager.rollback(status);
    }
}

四、事务传播行为详解

传播行为（Propagation）说明
REQUIRED（默认）如果当前存在事务，则加入；否则新建事务。
REQUIRES_NEW 无论当前是否存在事务，都新建事务。
SUPPORTS 如果当前存在事务，则加入；否则以非事务方式执行。
NOT_SUPPORTED 以非事务方式执行，若当前存在事务，则将其挂起。
MANDATORY 必须在事务中执行，否则抛出异常。
NEVER 必须在非事务中执行，否则抛出异常。
NESTED 如果当前存在事务，则在嵌套事务中执行（支持部分回滚）。

五、事务回滚规则

1. 默认回滚策略

回滚：运行时异常（RuntimeException）和错误（Error）。
不回滚：检查型异常（Exception 的子类，如 IOException）。

2. 自定义回滚

@Transactional(rollbackFor = IOException.class)  // 指定异常回滚
public void saveData() throws IOException { ... }

六、常见问题与解决方案

1. 事务不生效

原因：
方法非 public，代理无法生效。
自调用（类内部方法调用绕过代理）。
异常被捕获未抛出。

解决：
使用 public 方法。
通过 AOP 上下文获取代理对象调用。
抛出异常或手动回滚。

2. 多数据源事务管理

解决：
使用 JtaTransactionManager 或 ChainedTransactionManager（已废弃），或结合 @Transactional 指定事务管理器：

@Transactional(transactionManager = "db1TransactionManager")
public void operationOnDB1() { ... }

七、总结

Spring 事务管理通过声明式事务（@Transactional + AOP）和编程式事务（TransactionTemplate）实现，核心依赖：
事务管理器（PlatformTransactionManager）：统一事务操作。
AOP 代理：拦截方法，管理事务生命周期。
传播行为与隔离级别：控制事务边界和数据一致性。