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关键词：Java 并发、事务管理、ACID、JDBC 事务、Spring 事务、多线程事务、分布式事务

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✅ 摘要

在高并发系统中，事务的正确性和一致性是保障数据安全的关键。Java 提供了丰富的事务管理机制，包括 JDBC 原生事务控制、Spring 的声明式事务、以及基于 AOP 的事务增强 等方式。

本文将深入讲解 Java 中事务的核心概念、事务的 ACID 特性、事务的传播行为、事务失效场景、并发环境下的事务问题、Spring Boot 中的事务管理实践等内容，并提供大量 可运行的示例代码，帮助你全面掌握 Java 事务的使用方式与底层原理。

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📌 一、什么是事务？

1.1 事务的基本定义

事务（Transaction）是一组数据库操作，这些操作要么全部成功执行，要么全部失败回滚，保证数据库状态的一致性。

1.2 事务的四大特性（ACID）

特性	描述
A（Atomicity）原子性	事务是一个不可分割的工作单位，事务中的操作要么都做，要么都不做
C（Consistency）一致性	事务必须使数据库从一个一致性状态变换到另一个一致性状态
I（Isolation）隔离性	多个用户并发访问数据库时，数据库为每一个用户开启事务，不能被其他事务的操作干扰
D（Durability）持久性	事务一旦提交，对数据库的修改就是永久性的

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📌 二、Java 中的事务实现方式

2.1 JDBC 原生事务控制

Connection conn = null;
try {conn = dataSource.getConnection();conn.setAutoCommit(false); // 关闭自动提交// 执行 SQL 操作PreparedStatement ps1 = conn.prepareStatement("UPDATE account SET balance = balance - 100 WHERE id = 1");ps1.executeUpdate();PreparedStatement ps2 = conn.prepareStatement("UPDATE account SET balance = balance + 100 WHERE id = 2");ps2.executeUpdate();conn.commit(); // 提交事务
} catch (SQLException e) {if (conn != null) {try {conn.rollback(); // 回滚事务} catch (SQLException ex) {ex.printStackTrace();}}e.printStackTrace();
} finally {if (conn != null) {try {conn.close();} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();}}
}

📌 注意点：

• 默认情况下，JDBC 是自动提交模式（autoCommit = true）
• 使用事务时需手动关闭自动提交，并显式调用 commit 或 rollback

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2.2 Spring 事务管理

Spring 提供了声明式事务管理能力，开发者只需通过注解即可完成事务控制。

示例：

@Service
public class AccountService {@Autowiredprivate AccountMapper accountMapper;@Transactionalpublic void transfer(Long fromId, Long toId, BigDecimal amount) {accountMapper.deduct(fromId, amount);accountMapper.add(toId, amount);// 模拟异常，触发事务回滚if (amount.compareTo(BigDecimal.ZERO) > 0) {throw new RuntimeException("转账失败");}}
}

📌 说明：

• @Transactional 注解表示该方法需要事务管理
• 如果方法中抛出未检查异常（如 RuntimeException），Spring 会自动回滚事务
• 若抛出的是检查型异常（checked exception），默认不会回滚，除非指定 @Transactional(rollbackFor = Exception.class)

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📌 三、Spring 事务的传播行为（Propagation）

Spring 支持多种事务传播行为，用于控制方法之间的事务边界。

传播行为	含义
REQUIRED（默认）	如果当前没有事务，则新建一个事务；如果已经存在事务，则加入该事务
REQUIRES_NEW	总是新建事务，并挂起当前事务（如果有）
SUPPORTS	当前有事务则加入，没有则以非事务方式执行
NOT_SUPPORTED	以非事务方式执行，挂起当前事务
MANDATORY	必须存在事务，否则抛异常
NEVER	不能存在事务，否则抛异常
NESTED	在嵌套事务内执行，外部事务可以提交或回滚，内部事务不影响外部事务

示例：

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
public void methodA() {// ...methodB(); // methodB 也具有事务
}@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
public void methodB() {// 即使 methodA 有事务，methodB 也会开启新事务
}

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📌 四、事务失效的常见原因及解决方案

原因	描述	解决方案
自调用问题	同一个类中，methodA() 调用 methodB()，而 methodB 有 @Transactional 注解，但事务不生效	使用 AopContext.currentProxy() 调用代理对象
异常被捕获未抛出	方法中捕获了异常但未重新抛出，导致 Spring 无法感知异常发生	抛出异常或手动设置回滚
方法不是 public	@Transactional 只能作用于 public 方法	修改为 public 方法
事务配置错误	数据源未正确配置事务管理器	检查 @EnableTransactionManagement 和 PlatformTransactionManager 配置
非 Spring 管理的 Bean	手动 new 出来的对象无法被 Spring 管理事务	使用依赖注入获取 Bean

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📌 五、并发环境下事务的问题

5.1 丢失更新（Lost Update）

两个事务同时更新同一记录，后提交的事务覆盖了前者的更改。

✅ 解决方案：

• 加锁（悲观锁/乐观锁）
• 使用 @Version 实现乐观锁版本号机制

5.2 脏读（Dirty Read）

事务 A 读取到了事务 B 未提交的数据。

✅ 解决方案：

• 设置事务隔离级别为 READ COMMITTED

5.3 不可重复读（Non-Repeatable Read）

事务 A 在两次查询之间，事务 B 提交了更改，导致 A 查询结果不同。

✅ 解决方案：

• 设置事务隔离级别为 REPEATABLE READ

5.4 幻读（Phantom Read）

事务 A 在范围查询期间，事务 B 插入了新记录，导致 A 第二次查询出现“幻影”行。

✅ 解决方案：

• 设置事务隔离级别为 SERIALIZABLE 或使用间隙锁（Gap Lock）

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📌 六、Spring Boot 中的事务配置

6.1 启用事务管理

@SpringBootApplication
@EnableTransactionManagement
public class Application {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(Application.class, args);}
}

6.2 自定义事务管理器（适用于多数据源）

@Configuration
public class TransactionConfig {@Beanpublic PlatformTransactionManager transactionManager(DataSource dataSource) {return new DataSourceTransactionManager(dataSource);}
}

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📌 七、多线程下的事务问题

在多线程环境中，每个线程拥有独立的事务上下文，事务无法跨线程传播。

7.1 问题示例

@Transactional
public void multiThreadOperation() {new Thread(() -> {// 此处的数据库操作不在事务中accountMapper.updateBalance(...);}).start();
}

7.2 解决方案

• 将事务逻辑封装为异步任务，并由事务管理器统一调度
• 使用 TransactionTemplate 编程式事务
• 使用线程池配合 ThreadLocal 传递事务上下文（适用于复杂场景）

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📌 八、分布式事务简介（简要）

在微服务架构下，多个服务之间操作同一个业务逻辑，就涉及分布式事务。

常见方案：

方案	特点
2PC / XA 两阶段提交	强一致性，性能差，资源锁定时间长
TCC 补偿事务	最终一致性，开发成本高
Saga 模式	事件驱动，适合长周期流程
Seata 分布式事务框架	阿里开源，支持 AT 模式、TCC 模式等
消息队列 + 本地事务表	适用于最终一致性场景

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✅ 总结

模块	内容
事务基础	ACID 特性、JDBC 事务控制
Spring 事务	@Transactional、传播行为、事务失效处理
事务并发问题	丢失更新、脏读、不可重复读、幻读
Spring Boot 配置	启用事务、多数据源事务管理
多线程事务	事务上下文隔离、线程池整合建议
分布式事务	2PC、TCC、Seata 简介

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📚 参考资料

• Spring Framework 官方文档 - Transaction Management