深入理解Spring事务原理

一、事务的基本原理
spring事务的本质其实就是数据库对事务的支持，没有数据库的事务支持，spring是无法提供事务功能的。对于纯jdbc操作数据库，想要用到事务，可以按照以下步骤进行：
 1.获取连接 connection con = drivermanager.getconnection()
 2.开启事务con.setautocommit(true/false);
 3.执行crud
 4.提交事务/回滚事务 con.commit() / con.rollback();
 5.关闭连接 conn.close(); 

使用spring的事务管理功能后，我们可以不再写步骤 2 和 4 的代码，而是由spirng 自动完成。
那么spring是如何在我们书写的 crud 之前和之后开启事务和关闭事务的呢？解决这个问题，也就可以从整体上理解spring的事务管理实现原理了。下面简单地介绍下，注解方式为例子
 1.配置文件开启注解驱动，在相关的类和方法上通过注解@transactional标识。
 2.spring 在启动的时候会去解析生成相关的bean，这时候会查看拥有相关注解的类和方法，并且为这些类和方法生成代理，并根据@transaction的相关参数进行相关配置注入，这样就在代理中为我们把相关的事务处理掉了（开启正常提交事务，异常回滚事务）。
 3.真正的数据库层的事务提交和回滚是通过binlog或者redo log实现的。 

二、spring 事务的传播属性
所谓spring事务的传播属性，就是定义在存在多个事务同时存在的时候，spring应该如何处理这些事务的行为。这些属性在transactiondefinition中定义，具体常量的解释见下表：

三、数据库隔离级别

脏读：一事务对数据进行了增删改，但未提交，另一事务可以读取到未提交的数据。如果第一个事务这时候回滚了，那么第二个事务就读到了脏数据。
不可重复读：一个事务中发生了两次读操作，第一次读操作和第二次操作之间，另外一个事务对数据进行了修改，这时候两次读取的数据是不一致的。
幻读：第一个事务对一定范围的数据进行批量修改，第二个事务在这个范围增加一条数据，这时候第一个事务就会丢失对新增数据的修改。
总结：
隔离级别越高，越能保证数据的完整性和一致性，但是对并发性能的影响也越大。 
大多数的数据库默认隔离级别为 read commited，比如 sqlserver、oracle
少数数据库默认隔离级别为：repeatable read 比如： mysql innodb

四、spring中的隔离级别

五、事务的嵌套
通过上面的理论知识的铺垫，我们大致知道了数据库事务和spring事务的一些属性和特点，接下来我们通过分析一些嵌套事务的场景，来深入理解spring事务传播的机制。
假设外层事务 service a 的 method a() 调用 内层service b 的 method b()
propagation_required(spring 默认)
如果serviceb.methodb() 的事务级别定义为 propagation_required，那么执行 servicea.methoda() 的时候spring已经起了事务，这时调用 serviceb.methodb()，serviceb.methodb() 看到自己已经运行在 servicea.methoda() 的事务内部，就不再起新的事务。
假如 serviceb.methodb() 运行的时候发现自己没有在事务中，他就会为自己分配一个事务。
这样，在 servicea.methoda() 或者在 serviceb.methodb() 内的任何地方出现异常，事务都会被回滚。
propagation_requires_new
比如我们设计 servicea.methoda() 的事务级别为 propagation_required，serviceb.methodb() 的事务级别为 propagation_requires_new。
那么当执行到 serviceb.methodb() 的时候，servicea.methoda() 所在的事务就会挂起，serviceb.methodb() 会起一个新的事务，等待 serviceb.methodb() 的事务完成以后，它才继续执行。
他与 propagation_required 的事务区别在于事务的回滚程度了。因为 serviceb.methodb() 是新起一个事务，那么就是存在两个不同的事务。如果 serviceb.methodb() 已经提交，那么 servicea.methoda() 失败回滚，serviceb.methodb() 是不会回滚的。如果 serviceb.methodb() 失败回滚，如果他抛出的异常被 servicea.methoda() 捕获，servicea.methoda() 事务仍然可能提交(主要看b抛出的异常是不是a会回滚的异常)。
propagation_supports
假设serviceb.methodb() 的事务级别为 propagation_supports，那么当执行到serviceb.methodb()时，如果发现servicea.methoda()已经开启了一个事务，则加入当前的事务，如果发现servicea.methoda()没有开启事务，则自己也不开启事务。这种时候，内部方法的事务性完全依赖于最外层的事务。
propagation_nested
现在的情况就变得比较复杂了, serviceb.methodb() 的事务属性被配置为 propagation_nested, 此时两者之间又将如何协作呢? 
serviceb#methodb 如果 rollback, 那么内部事务(即 serviceb#methodb) 将回滚到它执行前的 savepoint 而外部事务(即 servicea#methoda) 可以有以下两种处理方式:

a、捕获异常，执行异常分支逻辑

 void methoda() { 

  try { 

   serviceb.methodb(); 

  } catch (someexception) { 

   // 执行其他业务, 如 servicec.methodc(); 

  } 

 } 

这种方式也是嵌套事务最有价值的地方, 它起到了分支执行的效果, 如果 serviceb.methodb 失败, 那么执行 servicec.methodc(), 而 serviceb.methodb 已经回滚到它执行之前的 savepoint, 所以不会产生脏数据(相当于此方法从未执行过), 这种特性可以用在某些特殊的业务中, 而 propagation_required 和 propagation_requires_new 都没有办法做到这一点。
b、外部事务回滚/提交 代码不做任何修改, 那么如果内部事务(serviceb#methodb) rollback, 那么首先 serviceb.methodb 回滚到它执行之前的 savepoint(在任何情况下都会如此), 外部事务(即 servicea#methoda) 将根据具体的配置决定自己是 commit 还是 rollback
另外三种事务传播属性基本用不到，在此不做分析。 

六、总结
对于项目中需要使用到事务的地方，我建议开发者还是使用spring的transactioncallback接口来实现事务，不要盲目使用spring事务注解，如果一定要使用注解，那么一定要对spring事务的传播机制和隔离级别有个详细的了解，否则很可能发生意想不到的效果。