Spring 事务失效的十种常见场景

2023-12-09 22:49

[1 概述]
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> `Spring`针对`Java Transaction API (JTA)`、`JDBC`、`Hibernate`和`Java Persistence API(JPA)`等事务 API，实现了一致的编程模型，而`Spring`的声明式事务功能更是提供了极其方便的事务配置方式，配合`Spring Boot`的自动配置，大多数`Spring Boot`项目只需要在方法上标记`@Transactional`注解，即可一键开启方法的事务性配置。
> 
> 但是，事务如果没有被正确出，很有可能会导致事务的失效，带来意想不到的数据不一致问题，随后就是大量的人工接入查看和修复数据，该篇主要分享`Spring`事务在技术上的正确使用方式，避免因为事务处理不当导致业务逻辑产生大量偶发性`BUG`。

在分析事务失效的常见场景之前，我们先来了解一下：**事务的传播类型** 和 **@Transactionnal** 注解的不同属性的含义。

### [事务的传播类型]

```java
//如果有事务, 那么加入事务, 没有的话新建一个(默认)   
@Transactional(propagation=Propagation.REQUIRED)
//容器不为这个方法开启事务    
@Transactional(propagation=Propagation.NOT_SUPPORTED)   
//不管是否存在事务, 都创建一个新的事务, 原来的挂起, 新的执行完毕, 继续执行老的事务
@Transactional(propagation=Propagation.REQUIRES_NEW)    
//必须在一个已有的事务中执行, 否则抛出异常  
@Transactional(propagation=Propagation.MANDATORY)    
//必须在一个没有的事务中执行, 否则抛出异常(与Propagation.MANDATORY相反)   
@Transactional(propagation=Propagation.NEVER)    
//如果其他bean调用这个方法, 在其他bean中声明事务, 那就用事务, 如果其他bean没有声明事务, 那就不用事务   
@Transactional(propagation=Propagation.SUPPORTS)
```

### [事务的隔离性 isolation]

该属性用于设置底层数据库的事务隔离级别，事务的隔离级别介绍：

```java
// 读取未提交数据(会出现脏读, 不可重复读) 基本不使用   
@Transactional(isolation = Isolation.READ_UNCOMMITTED)   
// 读取已提交数据(会出现不可重复读和幻读) Oracle默认   
@Transactional(isolation = Isolation.READ_COMMITTED)   
// 可重复读(会出现幻读) MySQL默认   
@Transactional(isolation = Isolation.REPEATABLE_READ)   
// 串行化   
@Transactional(isolation = Isolation.SERIALIZABLE) 
```

### [@Transactionnal注解属性]
`@Transactional`注解可以作用于接口、接口方法、类以及类方法上，它可以通过不同的参数来选择什么类型`Exception`异常下执行回滚或者不回滚操作。

### [1\. 事务方法未被Spring管理]

如果事务方法所在的类没有注册到`Spring IOC`容器中，也就是说，事务方法所在类并没有被`Spring`管理，则`Spring`事务会失效，举个例子：

```java
public class ProductServiceImpl extends ServiceImpl<ProductMapper, Product>
        implements IProductService {
    @Autowired
    private ProductMapper productMapper;

@Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public void updateProductStockById(Integer stockCount, Long productId) {
        productMapper.updateProductStockById(stockCount, productId);
    }
} 
```

`ProductServiceImpl`实现类上没有添加`@Service`注解，`Product`的实例也就没有被加载到`Spring IOC`容器，此时`updateProductStockById()`方法的事务就会在`Spring`中失效。

### [2\. 方法使用final类型修饰]

有时候，某个方法不想被子类重新，这时可以将该方法定义成`final`的。普通方法这样定义是没问题的，但如果将事务方法定义成`final`，例如：

```java
@Service
public class OrderServiceImpl {
    @Transactional
    public final void cancel(OrderDTO orderDTO) {
        // 取消订单           
        cancelOrder(orderDTO);       
    }
}
```

`OrderServiceImpl`的`cancel`取消订单方法被`final`修饰符修饰，`Spring`事务底层使用了`AOP`，也就是通过`JDK`动态代理或者`cglib`，帮我们生成了代理类，在代理类中实现的事务功能。但如果某个方法用`final`修饰了，那么在它的代理类中，就无法重写该方法，从而无法添加事务功能。这种情况事务就会在`Spring`中失效。

> ?**Tips: 如果某个方法是`static`的，同样无法通过动态代理将方法声明为事务方法。**

### [3\. 非public修饰的方法]

如果事务方式不是`public`修饰，此时`Spring`事务会失效，举个例子?：

```java
@Service
public class ProductServiceImpl extends ServiceImpl<ProductMapper, Product>
        implements IProductService {
    @Autowired
    private ProductMapper productMapper;

@Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    private void updateProductStockById(Integer stockCount, String productId) {
        productMapper.updateProductStockById(stockCount, productId);
    }
} 
```

虽然`ProductServiceImpl`添加了`@Service`注解，同时`updateProductStockById()`方法上添加了`@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)`注解，但是由于事务方法`updateProductStockById()`被 **`private`** 定义为方法内私有，同样`Spring`事务会失效。

### [4\. 同一个类中的方法相互调用]

```java
@Service
public class OrderServiceImpl extends ServiceImpl<OrderMapper, Order>
        implements IOrderService {
    @Autowired
    private OrderMapper orderMapper;
    @Autowired
    private ProductMapper productMapper;

@Override
    public ResponseEntity submitOrder(Order order) {
        // 保存生成订单信息
        long orderNo = Math.abs(ThreadLocalRandom.current().nextLong(1000));
        order.setOrderNo("ORDER_" + orderNo);
        orderMapper.insert(order);
        // 扣减库存
        this.updateProductStockById(order.getProductId(), 1L);
        return new ResponseEntity(HttpStatus.OK);
    }

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public void updateProductStockById(Integer num, Long productId) {
        productMapper.updateProductStockById(num, productId);
    }
}   
```

`submitOrder()`方法和`updateProductStockById()`方法都在`OrderService`类中，然而`submitOrder()`方法没有添加事务注解，`updateProductStockById()`方法虽然添加了事务注解，这种情况`updateProductStockById()`会在`Spring`事务中失效。

### [5\. 方法的事务传播类型不支持事务]

如果内部方法的事务传播类型为不支持事务的传播类型，则内部方法的事务同样会在`Spring`中失效，举个例子：

@Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public ResponseEntity submitOrder(Order order) {
        long orderNo = Math.abs(ThreadLocalRandom.current().nextLong(1000));
        order.setOrderNo("ORDER_" + orderNo);
        orderMapper.insert(order);
        // 扣减库存
        this.updateProductStockById(order.getProductId(), 1L);
        return new ResponseEntity(HttpStatus.OK);
    }

### [6\. 异常被内部catch，程序生吞异常]

/**
     * 扣减库存方法事务类型声明为NOT_SUPPORTED不支持事务的传播
     */
    @Transactional(propagation = Propagation.NOT_SUPPORTED)
    public void updateProductStockById(Integer num, Long productId) {
        try {
            productMapper.updateProductStockById(num, productId);
        } catch (Exception e) {
            // 这里仅仅是捕获异常之后的打印（相当于程序吞掉了异常）
            log.error("Error updating product Stock: {}", e);
        }
    }
} 
```

### [7\. 数据库不支持事务]

`Spring`事务生效的前提是连接的数据库支持事务，如果底层的数据库都不支持事务，则`Spring`事务肯定会失效的，例如：使用`MySQL`数据库，选用`MyISAM`存储引擎，因为`MyISAM`存储引擎本身不支持事务，因此事务毫无疑问会失效。

### [8\. 未配置开启事务]

如果项目中没有配置`Spring`的事务管理器，即使使用了`Spring`的事务管理功能，`Spring`的事务也不会生效，例如，如果你是`Spring Boot`项目，没有在`SpringBoot`项目中配置如下代码：

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

如果是以往的`Spring MVC`项目，如果没有配置下面的代码，`Spring`事务也不会生效，正常需要在`applicationContext.xml`文件中，手动配置事务相关参数，比如：

```xml

<bean class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager"id="transactionManager">
<property name="dataSource"ref="dataSource"></property>
</bean>
<tx:advice id="advice"transaction-manager="transactionManager">
<tx:attributes>
<tx:method name="*"propagation="REQUIRED"/>
</tx:attributes>
</tx:advice>

<aop:config>
<aop:pointcut expression="execution(* com.universal.ubdk.*.*(..))"id="pointcut"/>
<aop:advisor advice-ref="advice"pointcut-ref="pointcut"/>
</aop:config>
```

### [9\. 错误的传播特性]

其实，我们在使用`@Transactional`注解时，是可以指定`propagation`参数的。

该参数的作用是指定事务的传播特性，目前`Spring`支持7种传播特性：

*   `REQUIRED` 如果当前上下文中存在事务，那么加入该事务，如果不存在事务，创建一个事务，这是默认的传播属性值。
    
*   `SUPPORTS` 如果当前上下文存在事务，则支持事务加入事务，如果不存在事务，则使用非事务的方式执行。
    
*   `MANDATORY` 如果当前上下文中存在事务，否则抛出异常。
    
*   `REQUIRES_NEW` 每次都会新建一个事务，并且同时将上下文中的事务挂起，执行当前新建事务完成以后，上下文事务恢复再执行。
    
*   `NOT_SUPPORTED` 如果当前上下文中存在事务，则挂起当前事务，然后新的方法在没有事务的环境中执行。
    
*   `NEVER` 如果当前上下文中存在事务，则抛出异常，否则在无事务环境上执行代码。
    
*   `NESTED` 如果当前上下文中存在事务，则嵌套事务执行，如果不存在事务，则新建事务。

如果我们在手动设置`propagation`参数的时候，把传播特性设置错了，比如：
```java
@Service
public class OrderServiceImpl {
    @Transactional(propagation = Propagation.NEVER)
    public void cancelOrder(UserModel userModel) {
        // 取消订单
        cancelOrder(orderDTO);
        // 还原库存
        restoreProductStock(orderDTO.getProductId(), orderDTO.getProductCount());
    }
}
```

我们可以看到`cancelOrder()`方法的事务传播特性定义成了`Propagation.NEVER`，这种类型的传播特性不支持事务，如果有事务则会抛异常。

### [10\. 多线程调用]

在实际项目开发中，多线程的使用场景还是挺多的。如果`Spring`事务用在多线程场景中使用不当，也会导致事务无法生效。

```java
@Slf4j
@Service
public class OrderServiceImpl {
    @Autowired
    private OrderMapper orderMapper;
    @Autowired
    private MessageService messageService;

@Transactional
    public void orderCommit(orderModel orderModel) throws Exception {
        orderMapper.insertOrder(orderModel);
        new Thread(() -> {
            messageService.sendSms();
        }).start();
    }
}

@Service
public class MessageService {
    @Transactional
    public void sendSms() {
        // 发送短信    
    }
}
```

通过示例，我们可以看到订单提交的事务方法`orderCommit()`中，调用了发送短信的事务方法`sendSms()`，但是发送短信的事务方法`sendSms()`是另起了一个线程调用的。

这样会导致两个方法不在同一个线程中，从而是两个不同的事务。如果是`sendSms()`方法中抛了异常，`orderCommit()`方法也回滚是不可能的。

实际上，`Spring`的事务是通过`ThreadLocal`来保证线程安全的，事务和当前线程绑定，多个线程自然会让事务失效。

[2 总结]
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> 本篇文章主要是介绍`Spring`事务传播特性，阐明了`@Transactional`注解属性的使用方式，通过不同的代码示例演示了`Spring`事务失效的常见场景。

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