Spring中的事务管理

事务简介：
　　事务管理是企业级应用程序开发中必不可少的技术，用来确保数据的完整性和一致性
　　事务就是一系列的动作，它们被当作一个单独的工作单元。这些动作要么全部完成，要么全部不起作用
　　事务的四个关键属性(ACID)
　　　　原子性(atomicity):事务室一个原子操作，有一系列动作组成。事务的原子性确保动作要么全部完成，要么完全不起作用
　　　　一致性(consistency):一旦所有事务动作完成，事务就被提交。数据和资源就处于一种满足业务规则的一致性状态中
　　　　隔离性(isolation):可能有许多事务会同时处理相同的数据，因此每个事物都应该与其他事务隔离开来，防止数据损坏
　　　　持久性(durability):一旦事务完成，无论发生什么系统错误，它的结果都不应该受到影响。通常情况下，事务的结果被写到持久化存储器中

Spring中的事务管理
　　作为企业级应用程序框架，Spring在不同的事务管理API之上定义了一个抽象层。而应用程序开发人员不必了解底层的事务管理API，就可以使用Spring的事务管理机制。

Spring既支持编程式事务管理，也支持声明式的事务管理
　　编程式事务管理：将事务管理代码嵌入到业务方法中来控制事务的提交和回滚，在编程式事务中，必须在每个业务操作中包含额外的事务管理代码
　　声明式事务管理：大多数情况下比编程式事务管理更好用。它将事务管理代码从业务方法中分离出来，以声明的方式来实现事务管理。事务管理作为一种横切关注点，可以通过AOP方法模块化。Spring通过Spring AOP框架支持声明式事务管理。

Spring事务的传播属性：

　　当事务方法被另一个事务方法调用时，必须指定事务应该如何传播。例如：方法可能继续在现有事务中运行，也可能开启一个新事务，并在自己的事务中运行。
　　事务的传播行为可以由传播属性指定。Spring定义了7种传播行为：

Spring支持的事务传播行为

传播行为	含义
PROPAGATION_MANDATORY	表示该方法必须在事务中运行，如果当前事务不存在，则会抛出一个异常
PROPAGATION_NESTED	表示如果当前已经存在一个事务，那么该方法将会在嵌套事务中运行。嵌套的事务可以独立于当前事务进行单独地提交或回滚。如果当前事务不存在，那么其行为与PROPAGATION_REQUIRED一样。注意各厂商对这种传播行为的支持是有所差异的。可以参考资源管理器的文档来确认它们是否支持嵌套事务
PROPAGATION_NEVER	表示当前方法不应该运行在事务上下文中。如果当前正有一个事务在运行，则会抛出异常
PROPAGATION_NOT_SUPPORTED	表示该方法不应该运行在事务中。如果存在当前事务，在该方法运行期间，当前事务将被挂起。如果使用JTATransactionManager的话，则需要访问TransactionManager
PROPAGATION_REQUIRED	表示当前方法必须运行在事务中。如果当前事务存在，方法将会在该事务中运行。否则，会启动一个新的事务
PROPAGATION_REQUIRED_NEW	表示当前方法必须运行在它自己的事务中。一个新的事务将被启动。如果存在当前事务，在该方法执行期间，当前事务会被挂起。如果使用JTATransactionManager的话，则需要访问TransactionManager
PROPAGATION_SUPPORTS	表示当前方法不需要事务上下文，但是如果存在当前事务的话，那么该方法会在这个事务中运行

其中PROPAGATION_REQUIRED为默认的传播属性

并发事务所导致的问题
　　在同一个应用程序或者不同应用程序中的多个事务在同一个数据集上并发执行时，可能会出现许多意外的问题。
　　并发事务所导致的问题可以分为以下三类：
　　　　脏读：脏读发生在一个事务读取了另一个事务改写但尚未提交的数据时。如果改写在稍后被回滚了，那么第一个事务获取的数据就是无效的。
　　　　不可重复读：不可重复读发生在一个事务执行相同的查询两次或两次以上，但是每次都得到不同的数据时。这通常是因为另一个并发事务在两次查询期间更新了数据
　　　　幻读：幻读与不可重复读类似。它发生在一个事务(T1)读取了几行数据，接着另一个并发事务(T2)插入了一些数据时。在随后的查询中，第一个事务(T1)就会发现多了一些原本不存在的记录

-----------------------------------------------------代码示例------------------------------------------------------------------------------------

首先是数据库表：

　　包括book(isbn, book_name, price)，account(username, balance)，book_stock(isbn, stock)

然后是使用的类：

BookShopDao

package com.yl.spring.tx;

public interface BookShopDao {
    //根据书号获取书的单价
    public int findBookPriceByIsbn(String isbn);
    //更新书的库存，使书号对应的库存-1
    public void updateBookStock(String isbn);
    //更新用户的账户余额：使username的balcance-price
    public void updateUserAccount(String username, int price);
    
}

BookShopDaoImpl

package com.yl.spring.tx;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.stereotype.Repository;

@Repository("bookShopDao")
public class BookShopDaoImpl implements BookShopDao {

    @Autowired
    private JdbcTemplate JdbcTemplate;
    
    @Override
    public int findBookPriceByIsbn(String isbn) {
        String sql = "SELECT price FROM book WHERE isbn = ?";
        
        return JdbcTemplate.queryForObject(sql, Integer.class, isbn);
    }

    @Override
    public void updateBookStock(String isbn) {
        //检查书的库存是否足够，若不够，则抛出异常
        String sql2 = "SELECT stock FROM book_stock WHERE isbn = ?";
        int stock = JdbcTemplate.queryForObject(sql2, Integer.class, isbn);
        if (stock == 0) {
            throw new BookStockException("库存不足！");
        }
        String sql = "UPDATE book_stock SET stock = stock - 1 WHERE isbn = ?";
        JdbcTemplate.update(sql, isbn);
    }

    @Override
    public void updateUserAccount(String username, int price) {
        //检查余额是否不足，若不足，则抛出异常
        String sql2 = "SELECT balance FROM account WHERE username = ?";
        int balance = JdbcTemplate.queryForObject(sql2, Integer.class, username);
        if (balance < price) {
            throw new UserAccountException("余额不足！");
        }        
        String sql = "UPDATE account SET balance = balance - ? WHERE username = ?";
        JdbcTemplate.update(sql, price, username);
    }

}

BookShopService

package com.yl.spring.tx;

public interface BookShopService {
    
    public void purchase(String username, String isbn);
}

BookShopServiceImpl

package com.yl.spring.tx;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Isolation;
import org.springframework.transaction.annotation.Propagation;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;

@Service("bookShopService")
public class BookShopServiceImpl implements BookShopService {

    @Autowired
    private BookShopDao bookShopDao;
    
    
    /**
     * 1.添加事务注解
     * 使用propagation 指定事务的传播行为，即当前的事务方法被另外一个事务方法调用时如何使用事务。
     * 默认取值为REQUIRED，即使用调用方法的事务
     * REQUIRES_NEW：使用自己的事务，调用的事务方法的事务被挂起。
     * 
     * 2.使用isolation 指定事务的隔离级别，最常用的取值为READ_COMMITTED
     * 3.默认情况下 Spring 的声明式事务对所有的运行时异常进行回滚，也可以通过对应的属性进行设置。通常情况下，默认值即可。
     * 4.使用readOnly 指定事务是否为只读。 表示这个事务只读取数据但不更新数据，这样可以帮助数据库引擎优化事务。若真的是一个只读取数据库值得方法，应设置readOnly=true
     * 5.使用timeOut 指定强制回滚之前事务可以占用的时间。
     */
    @Transactional(propagation=Propagation.REQUIRES_NEW, 
            isolation=Isolation.READ_COMMITTED, 
            noRollbackFor={UserAccountException.class},
            readOnly=true, timeout=3)
    @Override
    public void purchase(String username, String isbn) {
        //1.获取书的单价
        int price = bookShopDao.findBookPriceByIsbn(isbn);
        //2.更新书的库存
        bookShopDao.updateBookStock(isbn);
        //3.更新用户余额
        bookShopDao.updateUserAccount(username, price);;
    }

}

BookStockException

package com.yl.spring.tx;

public class BookStockException extends RuntimeException {

    /**
     * 
     */
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    public BookStockException() {
        super();
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    public BookStockException(String arg0, Throwable arg1, boolean arg2,
            boolean arg3) {
        super(arg0, arg1, arg2, arg3);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    public BookStockException(String arg0, Throwable arg1) {
        super(arg0, arg1);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    public BookStockException(String arg0) {
        super(arg0);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    public BookStockException(Throwable arg0) {
        super(arg0);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
    
}

UserAccountException

package com.yl.spring.tx;

public class UserAccountException extends RuntimeException {

    /**
     * 
     */
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    public UserAccountException() {
        super();
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    public UserAccountException(String arg0, Throwable arg1, boolean arg2,
            boolean arg3) {
        super(arg0, arg1, arg2, arg3);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    public UserAccountException(String arg0, Throwable arg1) {
        super(arg0, arg1);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    public UserAccountException(String arg0) {
        super(arg0);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    public UserAccountException(Throwable arg0) {
        super(arg0);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
    
}

Cashier

package com.yl.spring.tx;

import java.util.List;

public interface Cashier {
    
    public void checkout(String username, List<String>isbns);
}

CashierImpl。CashierImpl.checkout和bookShopService.purchase联合测试了事务的传播行为

package com.yl.spring.tx;

import java.util.List;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;

@Service("cashier")
public class CashierImpl implements Cashier {
    @Autowired
    private BookShopService bookShopService;
    
    @Transactional
    @Override
    public void checkout(String username, List<String> isbns) {
        for(String isbn : isbns) {
            bookShopService.purchase(username, isbn);
        }

    }

}

测试类：

package com.yl.spring.tx;


import java.util.Arrays;

import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class SpringTransitionTest {
    
    private ApplicationContext ctx = null;
    private BookShopDao bookShopDao = null;
    private BookShopService bookShopService = null;
    private Cashier cashier = null;
    
    {
        ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        bookShopDao = ctx.getBean(BookShopDao.class);
        bookShopService = ctx.getBean(BookShopService.class);
        cashier = ctx.getBean(Cashier.class);
    }
    
    @Test
    public void testBookShopDaoFindPriceByIsbn() {
        System.out.println(bookShopDao.findBookPriceByIsbn("1001"));
    }

    @Test
    public void testBookShopDaoUpdateBookStock(){
        bookShopDao.updateBookStock("1001");
    }
    
    @Test
    public void testBookShopDaoUpdateUserAccount(){
        bookShopDao.updateUserAccount("AA", 100);
    }
    @Test
    public void testBookShopService(){
        bookShopService.purchase("AA", "1001");
    }
    
    @Test
    public void testTransactionPropagation(){
        cashier.checkout("AA", Arrays.asList("1001", "1002"));
    }
    
}