关键词:
背景
互联网的金融和电商行业,最关注数据库事务。
业务核心 | 说明 |
---|---|
金融行业-金融产品金额 | 不允许发生错误 |
电商行业-商品交易金额,商品库存 | 不允许发生错误 |
面临的难点:
高并发下保证: 数据一致性,高性能;
spring对事物的处理:
采用AOP技术提供事务支持,申明式事务,去除了代码中重复的try-catch-finally代码;
两个场景的解决方案:
场景 | 解决办法 |
---|---|
库存扣减,交易记录,账户金额的数据一致性 | 数据库事务保证一致性 |
批量处理部分任务失败不影响批量任务的回滚 | 数据库事务传播行为 |
jdbc处理事务
代码
package com.springbootpractice.demo.demo_jdbc_tx.biz;
import lombok.SneakyThrows;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.SQLException;
import java.util.Objects;
import java.util.Optional;
/**
* 说明:代码方式事务编程 VS 申明式事物编程
* @author carter
* 创建时间: 2020年01月08日 11:02 上午
**/
@Service
public class TxJdbcBiz {
private final JdbcTemplate jdbcTemplate;
public TxJdbcBiz(JdbcTemplate jdbcTemplate) {
this.jdbcTemplate = jdbcTemplate;
}
@SneakyThrows
public int insertUserLogin(String username, String note) {
Connection connection = null;
int result = 0;
try {
connection = Objects.requireNonNull(jdbcTemplate.getDataSource()).getConnection();
connection.setAutoCommit(false);
connection.setTransactionIsolation(Connection.TRANSACTION_READ_COMMITTED);
final PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement("INSERT INTO user_login(user_name,password,sex,note) VALUES(?,?,?,?)");
preparedStatement.setString(1, username);
preparedStatement.setString(2, "abc123");
preparedStatement.setInt(3, 1);
preparedStatement.setString(4, note);
result = preparedStatement.executeUpdate();
connection.commit();
} catch (Exception e) {
Optional.ofNullable(connection)
.ifPresent(item -> {
try {
item.rollback();
} catch (SQLException ex) {
ex.printStackTrace();
}
});
e.printStackTrace();
} finally {
Optional.ofNullable(connection)
.filter(this::closeConnection)
.ifPresent(item -> {
try {
item.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
});
}
return result;
}
private boolean closeConnection(Connection item) {
try {
return !item.isClosed();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
@Transactional
public int insertUserLoginTransaction(String username, String note) {
String sql = "INSERT INTO user_login(user_name,password,sex,note) VALUES(?,?,?,?)";
Object[] params = {username, "abc123", 1, note};
return jdbcTemplate.update(sql, params);
}
}
测试代码
package com.springbootpractice.demo.demo_jdbc_tx;
import com.springbootpractice.demo.demo_jdbc_tx.biz.TxJdbcBiz;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.transaction.TransactionManager;
import org.springframework.util.Assert;
@SpringBootTest
class DemoJdbcTxApplicationTests {
@Autowired
private TxJdbcBiz txJdbcBiz;
@Autowired
private TransactionManager transactionManager;
@Test
void testInsertUserTest() {
final int result = txJdbcBiz.insertUserLogin("monika.smith", "xxxx");
Assert.isTrue(result > 0, "插入失败");
}
@Test
void insertUserLoginTransactionTest() {
final int result = txJdbcBiz.insertUserLoginTransaction("stefan.li", "hello transaction");
Assert.isTrue(result > 0, "插入失败");
}
@Test
void transactionManagerTest() {
System.out.println(transactionManager.getClass().getName());
}
}
代码中有一个很讨厌的地方,就是 try-catch-finally;
流程图
整体流程跟AOP的流程非常的相似,使用AOP,可以把执行sql的步骤抽取出来单独实现,其它的固定流程放到通知里去做。
申明式事务
通过注解@Transaction来标注申明式事务,可以标准在类或者方法上;
@Tranaction使用位置 | 说明 |
---|---|
类上或者接口上 | 类中所有的 公共非静态方法 都将启用事务,spring推荐放在实现类上,否则aop必须基于接口的代理生效的时候才能生效 |
方法上 | 本方法 |
@Transaction的源码和配置项
//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by Fernflower decompiler)
//
package org.springframework.transaction.annotation;
import java.lang.annotation.Documented;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Inherited;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
import org.springframework.core.annotation.AliasFor;
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
@Documented
public @interface Transactional {
@AliasFor("transactionManager")
String value() default "";
@AliasFor("value")
String transactionManager() default "";
Propagation propagation() default Propagation.REQUIRED;
Isolation isolation() default Isolation.DEFAULT;
int timeout() default -1;
boolean readOnly() default false;
Class<? extends Throwable>[] rollbackFor() default {};
String[] rollbackForClassName() default {};
Class<? extends Throwable>[] noRollbackFor() default {};
String[] noRollbackForClassName() default {};
}
说明:
属性 | 说明 |
---|---|
isolation | 事务的隔离级别 |
propagation | 传播行为 |
rollbackFor,rollbakcForClassName | 哪种异常会触发事务回滚 |
value | 事务管理器 |
timeout | 事务超时时间 |
readOnly | 是否是只读事务 |
noRollbackFor,noRollbackForClassName | 哪些异常不会触发事务回滚 |
事务的安装过程:
springIOC容器启动的时候,会把@Transactional注解的配置信息解析出来,然后存到事务定义器(TransactionDefinition),并记录哪些类的方法需要启动事务,采取什么策略去执行事务。
我们要做的只是标注@Transactional和配置属性即可;
流程如图:
使用方式大大简化;
代码
@Transactional
public int insertUserLoginTransaction(String username, String note) {
String sql = "INSERT INTO user_login(user_name,password,sex,note) VALUES(?,?,?,?)";
Object[] params = {username, "abc123", 1, note};
return jdbcTemplate.update(sql, params);
}
事务管理器
事务的打开,提交,回滚都是放在事务管理器上的。TransactionManager;
TransactionManager代码
package org.springframework.transaction;
public interface TransactionManager {
}
这是一个空接口,实际起作用的是PlatfromTransactionManager;
PlatfromTransactionManager代码:
package org.springframework.transaction;
import org.springframework.lang.Nullable;
public interface PlatformTransactionManager extends TransactionManager {
TransactionStatus getTransaction(@Nullable TransactionDefinition var1) throws TransactionException;
void commit(TransactionStatus var1) throws TransactionException;
void rollback(TransactionStatus var1) throws TransactionException;
}
3个架子的事务管理器对比:
架子 | 事务管理 | 说明 |
---|---|---|
spring-jdbc | DatasourceTransactionManager | |
jpa | JpaTransactionManager | |
mybatis | DatasourceTransactionManager |
mybatis的代码实例点我!
事务隔离级别
场景:电商行业的库存扣减,时刻都是多线程的环境中扣减库存,对于数据库而言,就会出现多个事务同事访问同一记录,这样引起的数据不一致的情况,就是数据库丢失更新。
数据库事务4个特性
即ACID
事务的特性 | 英文全称 | 说明 |
---|---|---|
原子性 | Atomic | 一个事务中包含多个步骤操作A,B,C,原子性是标识这些操作要目全部成功,要么全部失败,不会出现第三种情况 |
一致性 | Consistency | 在事务完成后,所有的数据都保持一致状态 |
隔离性 | Isolation | 多个线程同时访问同一数据,每个线程处在不同的事务中,为了压制丢失更新的产生,定了隔离级别,通过隔离性的设置,可以压制丢失更新的发生,这里存在一个选择的过程 |
持久性 | Durability | 事务结束后,数据都会持久化,断电重启后也是可以提供给程序继续使用 |
隔离级别:
隔离级别 | 说明 | 问题 | 并发性能 |
---|---|---|---|
读未提交【read uncommitted】 | 允许事务读取另外一个事务没有提交的数据,事务要求比较高的情况下不适用,适用于对事务要求不高的场景 | 脏读(单条) | 并发性能最高 |
读已提交【read committed】 | 一个事务只能读取另外一个事务已经提交的数据 | 不可重复读(单条) | 并发性能一般 |
可重复读【read repeated】 | 事务提交的时候也会判断最新的值是否变化 | 幻想读(多条数据而言) | 并发性能比较差 |
串行化【serializable】 | 所有的sql都按照顺序执行 | 数据完全一致 | 并发性能最差 |
选择依据
隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻象读 |
---|---|---|---|
读未提交 | 是 | 是 | 是 |
读已提交 | 否 | 是 | 是 |
可重复读 | 否 | 否 | 是 |
串行化 | 否 | 否 | 否 |
按照实际场景的允许情况来设置事务的隔离级别;
隔离级别会带来锁的代价;优化方法:
- 乐观锁,
- redis分布式锁,
- zk分布式锁;
数据库 | 事务隔离级别 | 默认事务隔离级别 |
---|---|---|
mysql | 4种 | 可重复读 |
oracle | 读已提交,串行化 | 读已提交 |
springboot配置应用默认的事务隔离级别:spring.datasource.xxx.default-transaction-isolation=2
数字 | 对应隔离级别 |
---|---|
-1 | 无 |
1 | 读未提交 |
2 | 读已提交 |
4 | 可重复读 |
8 | 串行化 |
事务传播行为
传播行为是方法之间调用事务采取的策略问题。 场景:一个批量任务处在一个事务A中,每个单独是事务都有一个独立的事务Bn; 子任务的回滚不影响事务A的回滚;
传播行为源码
package org.springframework.transaction.annotation;
import org.springframework.transaction.TransactionDefinition;
public enum Propagation {
REQUIRED(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED),
SUPPORTS(TransactionDefinition.PROPAGATION_SUPPORTS),
MANDATORY(TransactionDefinition.PROPAGATION_MANDATORY),
REQUIRES_NEW(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW),
NOT_SUPPORTED(TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED),
NEVER(TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER),
NESTED(TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED);
private final int value;
Propagation(int value) {
this.value = value;
}
public int value() {
return this.value;
}
}
列举了7种传播配置属性,下面分别说明:
传播行为 | 父方法中存在事务子方法行为 | 父方法中不存在事务子方法行为 |
---|---|---|
REQUIRED | 默认传播行为,沿用, | 创建新的事务 |
SUPPORTS | 沿用; | 无事务,子方法中也无事务 |
MANDATORY | 沿用 | 抛出异常 |
REQUIRES_NEW | 创建新事务 | 创建新事务 |
NOT_SUPPORTED | 挂起事务,运行子方法 | 无事务,运行子方法 |
NEVER | 抛异常 | 无事务执行子方法 |
NESTED | 子方法发生异常,只回滚子方法的sql,而不回滚父方法中的事务 | 发生异常,只回滚子方法的sql,跟父方法无关 |
常用的三种传播行为:
- REQUIRED
- REQUIRES_NEW
- NESTED
代码测试这三种传播行为:
spring使用了save point的技术来让子事务回滚,而父事务不会滚;如果不支持save point,则新建一个事务来运行子事务;
区别点 | RequestNew | Nested |
---|---|---|
传递 | 拥有自己的锁和隔离级别 | 沿用父事务的隔离级别和锁 |
@Transaction自调用失效问题
事务的实现原理是基于AOP,同一个类中方法的互相调用,是自己调用自己,而没有代理对象的产生,就不会用到aop,所以,事务会失效; **解决办法:**通过spring的ioc容器得到当前类的代理对象,调用本类的方法解决; 原创不易,转载请注明出处。
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