Spring事务

1、事务的基本概念

事务（Transaction）是访问并可能更新数据库中各种数据项的一个程序执行单元（unit）。

特点：事务是恢复和并发控制的基本单位。事务应该具有4个属性：原子性、一致性、隔离性、持久性、这四个属性通常称为ACID特性。

1. 原子性（atomicity）：事务是数据库的逻辑工作单位，而且是必须是原子工作单位，对于其数据修改，要么全部执行，要么全部不执行。

2. 一致性（consistency）：事务在完成时，必须是所有的数据都保持一致状态。在相关数据库中，所有规则都必须应用于事务的修改，以保持所有数据的完整性。（实例：转账，两个账户余额相加，值不变。）

3. 隔离性（isolation）：一个事务的执行不能被其他事务所影响。

4. 持久性（durability）：一个事务一旦提交，事物的操作便永久性的保存在DB中。即便是在数据库系统遇到故障的情况下也不会丢失提交事务的操作。

2、事物的基本原理

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。

Spring的事务管理实现原理（已注解方式为例）：

配置文件开启注解驱动，在相关的类和方式上通过注解@Transactional标识。

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@Trasaction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）。

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。

3、Spring事务的传播属性

常量名称	常量解释
PROPAGATION_REQUIRED	支持当前事务，如果当前没有事务，就新建一个事务。这是Spring中默认的事务传播。
PROPAGATION_REQUIRES_NEW	新建事务，如果当前存在事务，把当前事务挂起
PROPAGATION_SUPPORTS	支持当前事务，如果当前没有事务，就以非事务方式执行。
PROPAGATION_MANDATORY	支持当前事务，如果当前没有事务，就抛出异常。
PROPAGATION_NOT_SUPPORTS	以非事务方式执行，如果当前存在事务，就把当前事务挂起。
PROPAGATION_NEVER	以非事务方式执行，如果当前存在事务，则抛出异常。
PROPAGATION_NESTED	如果上下文中存在事务，则嵌套事务执行，如果不存在事务，则新建事务。只对DataSourceTransactionManager事务管理器起效。

4、数据库隔离级别

隔离级别	隔离级别的值	导致的问题
Read-Uncommitted(读未提交)	0	导致脏读
Read-Committed(读提交)	1	避免脏读，允许不可重复读和幻读
Repeatable-Read(重复读)	2	避免脏读，不可重复度，允许幻读
Serializable(序列化)	3	串行化读，事务只能一个一个执行，避免了脏读、不可重复读、幻读。执行效率慢，使用时慎重。

脏读：一个事务对数据进行了增删改，但未提交，另一事务可以读到未提交的数据。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了一条数据，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 Committed,比如SqlServer、Oracle

少数数据库默认隔离级别为：Repeatable Read 比如：MySQL InnoDB

5、Spring中的隔离级别

常量	解释
ISOLATION_DEFAULT	使用后端数据库默认的隔离界别，MySQL默认采用的REPEATABLE_READ隔离级别，Oracle默认采用的READ_COMMITTED隔离级别
ISOLATION_READ_UNCOMMITTED	最低的隔离级别，允许读取，允许读取尚未提交的的数据变更，可能会导致脏读、幻读或不可重复读。
ISOLATION_READ_COMMITTED	允许读取并发事务已经提交的数据，可以阻止脏读，但是幻读或不可重复读仍有可能发生。
ISOLATION_REPEATABLE_READ	对同一字段的多次读取结果都是一致的，除非数据是被本身事务自己所修改，可以阻止脏读和不可重复读，但幻读仍有可能发生
ISOLATION_SERIALIZABLE	最高的隔离级别，完全服从ACID的隔离级别。所有的事务依次逐个执行，这样事务之间就完全不可能产生干扰，也就说，该级别可以阻止脏读、不可重复读以及幻读。但是这将严重影响程序的性能。通常情况下也不会用到该级别。

6、事务嵌套

ServiceA {  

    void methodA() {  
        ServiceB.methodB();  
    }  

}  
        
ServiceB {  

    void methodB() {  
    }  

}  

前提：ServiceA的methodA调用内层serviceB的methodB() PROPAGATION_REQUIRED（spring默认）

案例1：当ServiceB.methodB的事务级别定义为PROPAGATION_REQUIRED

 1、如果ServiceA.methodA已经起了事务，这时调用ServiceB.methodB，会共用同一个事务，如果出现异常，ServiceA.methodA和ServiceB.methodB作为一个整体都将一起回滚。

 2、如果ServiceA.methodA没有事务，ServiceB.methodB就会为自己分配一个事务。ServiceA.methodA中是不受事务控制的。如果出现异常，ServiceB.methodB不会引起ServiceA.methodA的回滚。
 
案例2：当ServiceB.methodB的事务级别PROPAGATION_REQUIRES_NEW，调用ServiceB.methodB，ServiceA.methodA所在的事务就会挂起，ServiceB.methodB会起一个新的事务。

1、如果ServiceB.methodB已经提交，那么ServiceA.methodA失败回滚，ServiceB.methodB是不会回滚的。

2、如果ServiceB.methodB失败回滚，如果他抛出的异常被ServiceA.methodA的try..catch捕获并处理，ServiceA.methodA事务仍然可能提交；如果他抛出的异常未被ServiceA.methodA捕获处理，ServiceA.methodA事务将回滚。

案例3:ServiceB.methodB的事务级别为PROPAGATION_NESTED，调用ServiceB.methodB的时候，ServiceA.methodA所在的事务就会挂起，ServiceB.methodB会起一个新的子事务并设置savepoint

1、如果ServiceB.methodB已经提交，那么ServiceA.methodA失败回滚，ServiceB.methodB也将回滚。

2、如果ServiceB.methodB失败回滚，如果他抛出的异常被ServiceA.methodA的try..catch捕获并处理，ServiceA.methodA事务仍然可能提交；如果他抛出的异常未被ServiceA.methodA捕获处理，ServiceA.methodA事务将回滚。

7、Spring事务API架构图

使用Spring进行基本的JDBC访问数据库有多种选择。

Spring的两大类工作模式：

• JDBC Template

  一个在Spring2.5中新提供的SimpleJdbc类能够更好的处理数据库元数据

• RDBMS Object

  类似JDO的查询设计

PS:即使选择了其中一种工作模式。依然可以在代码中混用其他任何一种模式以获取带来的好处和优势。

• JdbcTemplate

• NamedParameterJdbcTemplate

  对JdbcTemplate做了封装，提供更加便捷的基于命名参数的使用方式而不是传统的JDBC所使用的的“?”作为参数的占位符。该特性必须在JDK1.4以上。

• SimpleJdbcTemplate

  这个类结合了JDBC Template和NamedParameterJdbcTemplate的最常用的功能，同时他也利用了一些Java 5的特性所带来的优势，例如泛型、varargs和autoboxing,从而提供了更加简便的API访问方式。需要工作在Java 5以上的环境中。

• SimpleJdbcInsert和SimpleJdbcCall这两个通常和SimpleJdbcTemplate配合使用，需要工作在JDK 5以上，同时数据库需要提供足够的元数据信息。

1、异常处理

2、config模块

3、core模块

3.1 JdbcTemplate对象

3.2 RowMapper对象

3.3 元数据metaData模块

3.4 使用SqlParameterSource提供参数值

3.5 simple实现

4、DataSource

​ Spring通过DataSource获取数据库的连接。DataSource是jdbc规范的一部分，他通过ConnectionFactory获取。一个容器和框架可以在应用代码层中隐藏连接池和事务管理。

​ 当使用spring的jdbc层，你可以通过JNDI来获取DataSource，也可以通过你自己配置的第三方连接池实现来获取。流行的第三方实现由apache Jakarta Commons dbcp和c3p0.

​ TransactionAwareDataSourceProxy作为DataSource的代理类，在对目标DataSource包装的同时，还增加了Spring的事务管理能力。

​ 这类几乎很少被用到，除非需要一个标准的JDBC DataSource接口实现作为参数。一般是采用更高层的抽象，比如JdbcTemplate和DataSourceUtils等。

注意:DriverManagerDataSource仅限测试使用，因为没有提池的功能，会导致多个请求获取连接时性能很差。

5、object模块

6、JdbcTemplate

JdbcTemplate是core包的核心类。

优点：

​ 它帮我们完成了资源的创建以及释放工作，从而简化了我们对JDBC的使用。

​ 使用JdbcTemplate进行编码只需要根据明确定义的一组契约来实现回调接口。

我们可以在DAO实现类中通过传递一个DataSource引用来完成JdbcTemplate的实例化，也可以在Spring的IOC容器中配置一个JdbcTemplate的bean并赋予DAO实现类作为一个实例。需要注意的是DataSource在Spring的IOC容器中总是配置成一个bean，第一种情况下，DataSource bean将传递给service，第二种情况下DataSource bean传递给JdbcTemplate bean。

7、NamedParameterJdbcTemplate

​ 对JdbcTemplate做了封装，提供更加便捷的基于命名参数的使用方式而不是传统的JDBC所使用的的“?”作为参数的占位符。

分布式事务

分布式系统的特性（CAP理论）

数据一致性理解：

强一致性：当更新操作完成后，任何多个后续进程或线程的访问都会返回最新的更新过的值。对用户友好，需要牺牲可用性。

弱一致性：系统不会保证后续进程或线程的访问都会返回最新的更新过的值。

最终一致性：弱一致性的特定形式。系统保证在没有后续更新的前提下，系统最终返回上一次更新操作的值。在没有故障发生的前提下，不一致窗口的时间主要受通信延迟，系统负载和复制副本的个数影响。DNS是一个典型的最终一致性系统。