源码入手学习 Spring 事务管理机制

Spring 框架的事务管理是企业级应用开发的核心功能之一，它通过统一的事务抽象层简化了不同数据访问技术（如 JDBC、Hibernate、JPA 等）的事务管理。以下是 Spring 事务的核心要点：

1. 事务核心接口组件

1.1 `PlatformTransactionManager`

事务管理的核心接口

public interface PlatformTransactionManager extends TransactionManager {  
    TransactionStatus getTransaction(@Nullable TransactionDefinition definition) throws TransactionException;  

    void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException;  

    void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;  
}

针对不同的数据源有不同具体实现（策略模式）

重要实现类：DataSourceTransactionManager

1.2 `TransactionDefinition`

该接口中定义了事务的传播行为、隔离级别、超时时间、只读模式等属性

1.2.1 传播行为详解

这一部分只看定义会有些抽象，可以在第三部分大小事务处理中加深理解

常用传播行为（Propagation 事务边界）：
- REQUIRED（默认）：如果当前存在事务，则加入；否则新建事务
- REQUIRES_NEW：始终新建事务，挂起当前事务（如果存在）
- SUPPORTS：如果有事务则加入，否则以非事务方式运行
- NOT_SUPPORTED：以非事务方式运行，挂起当前事务（如果存在）
- MANDATORY：必须存在事务，否则抛出异常
- NEVER：必须在非事务环境下运行，否则抛出异常

其中 TransactionTemplate 编程式事务就是其实现类，在构造方法中可以通过TransactionDefinition 提供这些事务属性。

1.3 `TransactionOperations`

如上图所示，是 TransactionTemplate 的另一个接口，提供 execute 方法来执行事务操作。通过 TransactionCallback 回调来执行实际的业务逻辑，并根据异常或事务状态来决定是否提交或回滚事务。

2. 事务管理方式

2.1 编程式事务

通过 TransactionTemplate手动控制事务边界
- 在实例构造时，通过 TransactionDefinition 传入边界属性
- 在代码中通过 try catch 灵活声明触发回滚的异常
示例代码：

@Autowired
private TransactionTemplate transactionTemplate;

public void doSomething() {
    transactionTemplate.execute(status -> {
        try {
            // 业务逻辑
            return result;
        } catch (Exception e) {
            status.setRollbackOnly(); // 标记回滚
            return null;
        }
    });
}

2.2 声明式事务

通过 @Transactional 注解或 XML 配置声明事务行为
基于 AOP 实现，对业务代码无侵入
需要注意只能用于 public 方法
示例：

@Service
public class UserService {

    @Transactional(
        propagation = Propagation.REQUIRED,
        isolation = Isolation.READ_COMMITTED,
        timeout = 30,
        rollbackFor = {SQLException.class}
    )
    public void updateUser(User user) {
            // 数据库操作
    }
}

2.2.1 `@Transactional` 注解详解

// 类/接口上，方法上
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})  
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)  
@Inherited  
@Documented  
public @interface Transactional {  

    // 指定 Bean 名称，多用于多数据源的场景的依赖倒置
    @AliasFor("transactionManager")  
    String value() default "";  
    @AliasFor("value")  
    String transactionManager() default "";  
    String[] label() default {};  

    // 事务传播行为，控制事务的边界逻辑
    Propagation propagation() default Propagation.REQUIRED;  

    // 事务隔离级别，同 innoDB 的四个隔离级别 （默认为数据库默认级别）
    Isolation isolation() default Isolation.DEFAULT;  

    // 事务超时时间
    int timeout() default -1;  

    String timeoutString() default "";  

    boolean readOnly() default false;  

    // 会触发回滚的异常类型，默认仅回滚&nbsp;`RuntimeException`&nbsp;和&nbsp;`Error`（非检查异常）
    Class<? extends Throwable>[] rollbackFor() default {};  

    String[] rollbackForClassName() default {};  

    // 不会触发回滚的异常类型
    Class<? extends Throwable>[] noRollbackFor() default {};  

    String[] noRollbackForClassName() default {};  
}

2.2.2 声明式事务实现原理

代理机制：通过 AOP（动态代理） 对 @Transactional 注解的方法进行增强
事务拦截器：TransactionInterceptor 负责事务的开启、提交和回滚
代理类型：
- 如果目标类实现接口，默认使用 JDK 动态代理
- 否则使用 CGLIB 代理

3. 事务场景

3.1 大小事务的处理

1. 场景明晰

父事务（大事务）：通常是一个外层事务，它控制着多个业务操作，可能涉及多个方法调用。父事务负责整个操作的一致性。如果父事务中有一个子事务失败，父事务可以决定是否回滚整个事务。
子事务（小事务）**：是父事务内部执行的子操作，它们可以作为嵌套事务或独立事务存在。子事务可以通过不同的传播行为与父事务相互作用，甚至在子事务回滚时，不影响父事务的状态。

一个例子：在一个大型的金融应用中，可能有多个步骤需要执行，如订单创建、支付、发货等。每个步骤都可以看作一个子事务，而整个订单的创建、支付流程可以看作一个父事务。在这种情况下，如果子事务失败，整个父事务也会失败（除非设置了 REQUIRES_NEW 或 NESTED 等传播行为）。

@Transactional
public void parentTransaction() {
    // 父事务逻辑
    childTransaction(); // 调用子事务
}

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
public void childTransaction() {
    // 子事务逻辑
    // 即使子事务失败，父事务依然可以继续
    throw new RuntimeException("子事务失败");
}

2. 传播行为如何进行大小事务的回滚处理

Spring 事务是通过不同的传播行为（propagation）来区分对大小事务的不同处理的。基于这个大小事务的场景，会对下面三个传播行为有更好的认识：

REQUIRED（默认传播行为）：如果当前存在事务，则加入当前事务；如果没有事务，则创建一个新的事务。此时，子事务的回滚会导致整个父事务回滚，子事务和父事务是同一个事务。
NESTED：如果当前有事务，则在当前事务中嵌套一个事务，并且子事务的回滚不会影响父事务的提交。只有子事务的异常抛出并导致事务回滚，才会使得父事务回滚。
REQUIRES_NEW：总是创建一个新的事务，并挂起当前事务。无论父事务是否成功，子事务的提交或回滚都不会影响父事务。

3. 总结

REQUIRED：子事务回滚时，父事务也回滚（同一个事务）。
REQUIRES_NEW：子事务回滚时，不影响父事务，父事务继续执行。
NESTED：子事务回滚时，只有子事务会回滚，父事务不会受到影响，除非父事务也发生回滚。

因此，在处理大小事务回滚时，需要根据具体的业务需求来选择合适的事务传播行为。如果需要精细的事务控制，可以选择 NESTED 或 REQUIRES_NEW，确保子事务的失败不会影响父事务的执行。

1. 事务核心接口组件

1.1 PlatformTransactionManager

1.2 TransactionDefinition