浅谈Spring的事务隔离级别与传播性

这篇文章以一个问题开始，如果你知道答案的话就可以跳过不看啦@(o･ｪ･)@

q:在一个批量任务执行的过程中，调用多个子任务时，如果有一些子任务发生异常，只是回滚那些出现异常的任务，而不是整个批量任务，请问在spring中事务需要如何配置才能实现这一功能呢？

隔离级别

隔离性（isolation）作为事务特性的一个关键特性，它要求每个读写事务的对象对其他事务的操作对象能相互分离，即该事务提交前对其他事务都不可见，在数据库层面都是使用锁来实现。

事务的隔离级别从低到高有以下四种：

• read uncommitted（未提交读）：这是最低的隔离级别，其含义是允许一个事务读取另外一个事务没有提交的数据。read uncommitted是一种危险的隔离级别，在实际开发中基本不会使用，主要是由于它会带来脏读问题。

  时间	事务1	事务2	备注
  1	读取库存为100	---	---
  2	扣减库层50	---	剩余50
  3		扣减库层50	---
  4		提交事务	库存保存为0
  5	回滚事务	---	事务回滚为0

脏读对于要求数据一致性的应用来说是致命的，目前主流的数据库的隔离级别都不会设置成read uncommitted。不过脏读虽然看起来毫无用处，但是它主要优点是并发能力高，适合那些对数据一致性没有要求而追求高并发的场景。

• read committed（读写提交）: 它是指一个事务只能读取另外一个事务已经提交的数据，不能读取未提交的数据。read committed会带来不可重复读的问题：

时间	事务1	事务2	备注
1	读取库存为1
2	扣减库存		事务未提交
3		读取库存为1
4	提交事务		库存变成0
5		扣减库存	库存为0，无法扣减

不可重复读和脏读的区别是：脏读读取到的是未提交的数据，而不可重复读读到的确实已经提交的数据，但是违反了数据库事务一致性的要求。

一般来说，不可重复读的问题是可以接受的，因为其读到的是已经提交的数据，本身并不会带来很大的问题。因此，很多数据库如（oracle，sql server）将其默认隔离级别设置为read committed，允许不可重复读的现象。

• repeatable read （可重复读）：可重复读的目标是为了克服read commited中出现的不可重复读，它指在同一个事务内的查询都是与事务开始时刻一致，以上表为例，在repeatable read隔离级别下它会发生如下变化：

时间	事务1	事务2	备注
1	读取库存为1
2	扣减库存		事务未提交
3		读取库存	不允许读取，等待事务1提交
4	提交事务		库存变成0
5		读取库存	库存为0，无法扣减

repeatable read虽然解决了不可重复读问题，但是他又会带来幻读问题，幻读是指，在一个事务中，第一次查询某条记录，发现没有，但是，当试图更新这条不存在的记录时，竟然能成功，并且，再次读取同一条记录，它就神奇地出现了。

时间	事务a	事务2	备注
1	begin	begin
2		读取id为100的数据	没有数据
3	插入id为100的数据
4	提交事务
5		读取id为100的数据	没有数据
6		更新id为100的数据	成功
7		读取id为100的数据	读取成功
8		提交事务

事务b在第2步第一次读取id=99的记录时，读到的记录为空，说明不存在id=99的记录。随后，事务a在第3步插入了一条id=99的记录并提交。事务b在第5步再次读取id=99的记录时，读到的记录仍然为空，但是，事务b在第6步试图更新这条不存在的记录时，竟然成功了，并且，事务b在第8步再次读取id=99的记录时，记录出现了。

• serializable（串行化）：数据库最高的隔离级别，它要求所有的sql都会按照顺序执行，这样可以克服上述所有隔离出现的各种问题，能够完全包住数据的一致性。

spring中配置隔离级别

在spring项目中配置隔离级别只需要做如下操作

@transactional(isolation = isolation.serializable)
public int insertuser(user user){
    return userdao.insertuser(user);
}

上面的代码中我们使用了串行化的隔离级别来包住数据的一致性，这使它将阻塞其他的事务进行并发，所以它只能运用在那些低并发而又需要保证数据一致性的场景下。

隔离级别字典：

default(-1),  ## 数据库默认级别
read_uncommitted(1),
read_committed(2),
repeatable_read(4),
serializable(8);

传播行为

在spring中，当一个方法调用另外一个方法时，可以让事务采取不同的策略工作，如新建事务或者挂起当前事务等，这便是事务的传播行为。

定义

在spring的事务机制中对数据库存在7种传播行为，通过枚举类propagation定义。

public enum propagation {
    /**
     * 需要事务，默认传播性行为。
     * 如果当前存在事务，就沿用当前事务，否则新建一个事务运行子方法
     */
    required(0),
    /**
     * 支持事务，如果当前存在事务，就沿用当前事务，
     * 如果不存在，则继续采用无事务的方式运行子方法
     */
    supports(1),
    /**
     * 必须使用事务，如果当前没有事务，抛出异常
     * 如果存在当前事务,就沿用当前事务
     */
    mandatory(2),
    /**
     * 无论当前事务是否存在，都会创建新事务允许方法
     * 这样新事务就可以拥有新的锁和隔离级别等特性，与当前事务相互独立
     */
    requires_new(3),
    /**
     * 不支持事务，当前存在事务时，将挂起事务，运行方法
     */
    not_supported(4),
    /**
     * 不支持事务，如果当前方法存在事务，将抛出异常，否则继续使用无事务机制运行
     */
    never(5),
    /**
     * 在当前方法调用子方法时，如果子方法发生异常
     * 只回滚子方法执行过的sql，而不回滚当前方法的事务
     */
    nested(6);
    ......
}

日常开发中基本只会使用到required(0),requires_new(3),nested(6)三种。

nested和requires_new是有区别的。nested传播行为会沿用当前事务的隔离级别和锁等特性，而requires_new则可以拥有自己独立的隔离级别和锁等特性。

nested的实现主要依赖于数据库的保存点（savepoint）技术，savepoint记录了一个保存点，可以通过rollback to savepoint来回滚到某个保存点。如果数据库支持保存点技术时就启用保存点技术；如果不支持就会新建一个事务去执行代码，也就相当于requires_new。

transactional自调用失效

如果一个类中自身方法的调用，我们称之为自调用。如一个订单业务实现类orderserviceimpl中有methoda方法调用了自身类的methodb方法就是自调用，如：

@transactional
public void methoda(){
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        methodb();
    }
}
    
@transactional(isolation = isolation.read_committed,propagation = propagation.requires_new)
public int methodb(){
    ......
}

在上面方法中不管methodb如何设置隔离级别和传播行为都是不生效的。即自调用失效。

这主要是由于@transactional的底层实现原理是基于aop实现，而aop的原理是动态代理，在自调用的过程中是类自身的调用，而不是代理对象去调用，那么就不会产生aop，于是就发生了自调用失败的现象。

要克服这个问题，有2种方法：

• 编写两个service,用一个service的methoda去调用另外一个service的methodb方法，这样就是代理对象的调用，不会有问题；
• 在同一个service中，methoda不直接调用methodb，而是先从spring ioc容器中重新获取代理对象`orderserviceimpl·,获取到后再去调用methodb。说起来有点乱，还是show you the code。

public class orderserviceimpl implements orderservice,applicationcontextaware {
    private applicationcontext applicationcontext = null;

    @override
    public void setapplicationcontext(applicationcontext applicationcontext) {
        this.applicationcontext = applicationcontext;
    }

    @transactional
    public void methoda(){
        orderservice orderservice = applicationcontext.getbean(orderservice.class);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            orderservice.methodb();
        }
    }

    @transactional(isolation = isolation.read_committed,propagation = propagation.requires_new)
    public int methodb(){
        ......
    }

}

上面代码中我们先实现了applicationcontextaware接口，然后通过applicationcontext.getbean()获取了orderservice的接口对象。这个时候获取到的是一个代理对象，也就能正常使用aop的动态代理了。

回到最开始的那个问题，看完这篇文章是不是有答案了呢？