Spring提供编程式的事务管理(Programmatic transaction manage- ment)与声明式的事务管理(Declarative transaction management),为不同的事务实现提供了一致的编程模型,这节以JDBC事务为例,介绍Spring的事务管理。
5.3.1 Spring对事务的支持
事务是一组原子(Atomic)操作的工作单元,以数据库存取的实例来说,就是一组SQL指令,这一组SQL指令必须全部执行成功,若因为某个原因未全部执行成功(例如其中一行SQL有错误),则先前所有执行过的SQL指令都会被撤消。
举个简单的例子,一个客户从A银行转账至B银行,要作的动作为从A银行的账户扣款、在B银行的账户加上转账的金额,两个动作必须成功,如果有一个动作失败,则此次转账失败。
事务还必须保持所参与资源的一致性(Consistent),例如在银行账户的例子中,两个账户的转账金额,B账户取款的金额不能大于A账户的存款金额。每个事务彼此之间必须是隔离的(Isolated),例如在A账户中可能有两笔事务,同时进行存款与提款的动作,两个事务基本上不需意识到彼此的存在。事务还必须是可持续的(Durable),在某一笔事务之后,这笔事务必须是被记录下来的。
在这里将介绍JDBC如何使用事务管理。首先来看看事务的原子性实现,在JDBC中,可以操作Connection的setAutoCommit() 方法,给定false参数,在下达一连串的SQL语句后,自行执行Connection的commit()来送出变更,如果中间发生错误,则执行rollback() 来撤消所有的执行,例如:
在Spring中对JDBC的事务管理加以封装,Spring事务管理的抽象关键在于org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager接口的实现:
5.3.1 Spring对事务的支持
事务是一组原子(Atomic)操作的工作单元,以数据库存取的实例来说,就是一组SQL指令,这一组SQL指令必须全部执行成功,若因为某个原因未全部执行成功(例如其中一行SQL有错误),则先前所有执行过的SQL指令都会被撤消。
举个简单的例子,一个客户从A银行转账至B银行,要作的动作为从A银行的账户扣款、在B银行的账户加上转账的金额,两个动作必须成功,如果有一个动作失败,则此次转账失败。
事务还必须保持所参与资源的一致性(Consistent),例如在银行账户的例子中,两个账户的转账金额,B账户取款的金额不能大于A账户的存款金额。每个事务彼此之间必须是隔离的(Isolated),例如在A账户中可能有两笔事务,同时进行存款与提款的动作,两个事务基本上不需意识到彼此的存在。事务还必须是可持续的(Durable),在某一笔事务之后,这笔事务必须是被记录下来的。
在这里将介绍JDBC如何使用事务管理。首先来看看事务的原子性实现,在JDBC中,可以操作Connection的setAutoCommit() 方法,给定false参数,在下达一连串的SQL语句后,自行执行Connection的commit()来送出变更,如果中间发生错误,则执行rollback() 来撤消所有的执行,例如:
Java代码
public interface PlatformTransactionManager { TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException; void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException; void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException; }
PlatformTransactionManager接口有许多具体的事务实现类,例如DataSourceTransactionManager、HibernateTransactionManager、JdoTransaction- Manager、JtaTransactionManager等,通过依赖于PlatformTransactionManager接口及各种的技术实现,Spring在事务管理上可以让开发人员使用一致的编程模型,即使所使用的是不同的事务管理技术。
TransactionException是Unchecked Exception。事务的失败通常都是致命的错误,Spring不强迫您一定要处理,而是让您自行选择是否要捕捉异常。getTransaction() 方法根据一个TransactionDefinition对象来回传一个TransactionStatus对象,TransactionDefinition接口的实例定义了事务的隔离程度(Isolation level)、传播行为(Propagation behavior)、超时(Timeout)、只读(Read-only)等,TransactionStatus代表着一个新的事务发起或已经存在的事务,您可以通过它来控制事务的执行或调查的状态:
l 编程式的事务管理
编程式的事务管理可以清楚地控制事务的边界,也就是让您自行实现事务开始时间、撤消操作的时机、结束时间等,可以实现细粒度的事务控制。
l 声明式的事务管理
然而多数的情况下,事务并不需要细粒度的控制,而是采用声明式的事务管理,好处是Spring事务管理的相关API可以不用介入程序之中,从对象的角度来看,它并不知道自己正被纳入事务管理之中,在不需要事务管理的时候,只要在设置文件上修改一下设置,即可移去事务管理服务。
5.3.2 JDBC编程事务管理
Spring提供两种方式实现编程式的事务管理,一是直接使用PlatformTransaction- Manager实现,二是使用org.springframework.transaction.support.Transaction- Template。
先来看看如何使用PlatformTransactionManager,在这里使用它的实现类DataSourceTransactionManager,可以改写一下之前5.2.1节中的JdbcTemplateDemo项目,让它具有事务管理功能,修改一下UserDAO类的insert() 方法来作示范:
ProgrammaticTransactionDemo UserDAO.java
要使用MySQL数据库进行事务处理,必须建立支持事务的表格类型,例如InnoDB的表格类型,这里用来建立表格的SQL如下所示:
举个例子来说,可以将5.2.1节中的JdbcTemplateDemo项目修改一下,在不修改UserDAO类的情况下,可以为它加入事务管理的服务,一个简单的方法是使用TransactionProxyFactoryBean,指定要介入的事务管理对象及其方法,这需要在定义文件中修改,如下所示:
DeclarativeTransactionDemo beans-config.xml
在"insert*" 等方法上指定了 "PROPAGATION_REQUIRED",表示在目前的事务中执行操作,如果事务不存在就建立一个新的,相关的常数意义都可以在API文件的TransactionDefinition接口中找到。您可以加上多个事务定义,中间使用逗号 "," 区隔,例如可以加上只读,或者是指定某个异常发生时撤回操作:
PROPAGATION_REQUIRED,readOnly,-MyCheckedException
MyCheckedException前面加上 "-" 时,表示发生指定异常时撤消操作,如果前面加上 "+",表示发生异常时立即提交。
由于"userDAO"被"userDAOProxy"代理了,所以要做的是取得"userDAOProxy",而不是"userDAO",例如:
DeclarativeTransactionDemo SpringDAODemo.java
声明事务管理是利用Spring AOP来达成的,所以执行以上的程序时,请记得您的Classpath设置中必须包括spring-aop.jar。
5.3.4 事务的属性介绍
Spring使用AOP来完成声明式的事务管理,因而声明式事务是以方法为边界的,Spring的事务属性(Transaction attribute)自然就在于描述事务应用至方法上的策略,在Spring中事务属性分作以下的几个参数:
l 传播行为(Propagation behavior)
传播行为定义了事务应用于方法上之边界(Boundaries),它告知何时该开始一个新的事务,或何时事务该被暂停,或方法是否要在事务中进行。
Spring定义了几个传播行为,可以在TransactionDefinition的API文件说明上找到相对应的常数与说明,以下列出几个:
表5.1 事务传播行为说明
传播行为 说明
PROPAGATION_MANDATORY 方法必须在一个现存的事务中进行,否则丢出异常
PROPAGATION_NESTED 在一个嵌入的事务中进行,如果不是,则同PROPAGATION_REQUIRED
PROPAGATION_NEVER 指出不应在事务中进行,如果有就丢出异常
PROPAGATION_NOT_SUPPORTED 指出不应在事务中进行,如果有就暂停现存的事务
PROPAGATION_REQUIRED 支持现在的事务,如果没有就建立一个新的事务
PROPAGATION_REQUIRES_NEW 建立一个新的事务,如果现存一个事务就暂停它
PROPAGATION_SUPPORTS 支持现在的事务,如果没有就以非事务的方式执行
举个例子来说,如果传播行为被声明为PROPAGATION_REQUIRED,则事务的边界在开始第一个事务的方法呼叫及结束时,如果先前没有事务被开始,则事务边界即为目前方法的执行前后。又如果传播行为被声明为PROPAGATION_REQUIRES_NEW,则事务的边界即为该方法执行的前后。
l 隔离层级(Isolation level)
在一个应用程序中,可能有多个事务同时在进行,这些事务应当彼此之间互相不知道另一个事务的存在,好比现在整个应用程序就只有一个事务存在,由于事务彼此之间独立,若读取的是同一个数据的话,就容易发生问题,例如:
n Dirty read
某个事务已更新一份数据,另一个事务在此时读取了同一份数据,由于某些原因,前一个Roll back了操作,则后一个事务所读取的数据就会是不正确的。
n Non-repeatable read
在一个事务的两次查询之中数据不一致,这可能是因为两次查询过程中间插入了一个事务更新的原有的数据。
n Phantom read
在一个事务的两次查询中数据笔数不一致,例如有一个事务查询了几列(Row)数据,而另一个事务却在此时插入了新的几列数据,先前的事务在接下来的查询中,就会发现有几列数据是它先前所没有的。
为了避免以上问题的方法之一,需要在某个事务进行过程中锁定正在更新或查询的数据字段,直到目前的事务完成,然而完全锁定字段时,若另一个事务来查询同一份数据就必须等待,直到前一个事务完成并解除锁定为止,因而会造成应用程序在查询或更新数据时效率上的问题,而事实上根据需求的不同,并不用在事务进行时完全地锁定数据,隔离层级可以让您根据实际的需求,对数据的锁定进行设置。
Spring提供了几种隔离层级设置,同类型的设置可以在TransactionDefinition的API文件说明上找到相对应的常数与说明,以下列出几个:
表5.2 事务隔离层级说明
隔离层级 说明
ISOLATION_DEFAULT 使用底层数据库预设的隔离层级
ISOLATION_READ_COMMITTED 允许事务读取其他并行的事务已经送出(Commit)的数据字段,可以防止Dirty read问题
ISOLATION_READ_UNCOMMITTED 允许事务读取其他并行的事务还没送出的数据,会发生Dirty、Nonrepeatable、Phantom read等问题
续表
隔离层级 说明
ISOLATION_REPEATABLE_READ 要求多次读取的数据必须相同,除非事务本身更新数据,可防止Dirty、Nonrepeatable read问题
ISOLATION_SERIALIZABLE 完整的隔离层级,可防止Dirty、Nonrepeatable、Phantom read等问题,会锁定对应的数据表格,因而有效率问题
l 只读提示(Read-only hints)
如果事务只进行读取的动作,则可以利用底层数据库在只读操作时发生的一些最佳化动作,由于这个动作利用到数据库在只读的事务操作最佳化,因而必须在事务中才有效,也就是说要搭配传播行为PROPAGATION_REQUIRED、PROPAGATION_REQUIRES_NEW、PROPAGATION_NESTED来设置。
l 事务超时期间(The transaction timeout period)
有的事务操作可能延续很长一段的时间,事务本身可能关联到数据表格的锁定,因而长时间的事务操作会有效率上的问题,对于过长的事务操作,您要考虑Roll back事务并要求重新操作,而不是无限时的等待事务完成。
您可以设置事务超时期间,计时是从事务开始时,所以这个设置必须搭配传播行为PROPAGATION_REQUIRED、PROPAGATION_REQUIRES_NEW、PROPAGATION_NESTED来设置。
5.3.5 TransactionAttributeSource、TransactionAttribute
在TransactionProxyFactoryBean上有setTransactionAttributeSource()与setTransaction Attributes()方法,它们是用来设置事务属性的策略实例。
org.springframework.transaction.interceptor.TransactionAttributeSource接口上有一个getTransactionAttribute() 方法,您可以根据传递给它的Method实例与Class实例,决定该回传一个什么内容的org.springframework.transaction. interceptor.TransactionAttribute实例,一个最简单的TransactionAttributeSource实现是org.springframework.transaction.interceptor.MatchAlwaysTransaction- AttributeSource,对于每一个方法执行都会应用事务,它回传的TransactionAttribute实例的默认传播行为是PROPAGATION_REQUIRED,隔离层级为ISOLATION_DEFAULE。
一个应用的例子如下所示:
Java代码
在指定事务策略时,指定的格式如下:
传播行为,隔离层级,只读,+异常, -异常
除了传播行为一定要设置之外,其他都可选择性的设置,中间以逗号区隔,例如:
PROPAGATION_REQUIRED,readOnly,-MyCheckedException
MyCheckedException前面加上 "-" 时,表示发生指定异常时撤消操作,如果前面加上 "+",表示发生异常时立即提交。
在比较简单的设置中,可以仅设置TransactionProxyFactoryBean,并在它的 "transactionAttributes" 属性上直接设置要应用事务的方法及事务策略,例如:
...
5.3.6 Spring 2.0声明式事务管理:基于XML Schmea
在Spring 2.0中要设置声明式事务管理,可以依赖于Spring 2.0的<aop>与<tx>标签,因而要记得加入相关的名称空间声明:
可以将先前的DeclarativeTransactionDemo项目改写,修改其beans-config.xml为使用<aop>与<tx>标签的方式:
DeclarativeTransactionDemo2 beans-config.xml
与先前介绍Spring 2.0基于XML Schema的AOP设置相同,由于不再于设置文件中设置代理对象,所以直接取得"userDAO"实例进行操作即可。
5.3.7 Spring 2.0声明式事务管理:基于Annotation
声明式事务管理在Spring 2.0中,也支持使用Annotation的标示方式,方法是使用@Transactional来标示,例如可以将DeclarativeTransactionDemo项目的UserDAO改写,在上头直接标示@Transactional,并设置相关属性:
DeclarativeTransactionDemo3 UserDAO.java
DeclarativeTransactionDemo3 beans-config.xml