Spring 事务失效的 12 种场景

1.访问权限问题

众所周知,java 的访问权限主要有四种:private、default、protected、public,它们的权限从左到右,依次变大。

但如果我们在开发过程中,把某些事务方法,定义了错误的访问权限,就会导致事务功能出问题,例如:

@Service
public class UserService {
        
    @Transactional
    private void add(UserModel userModel) {
        saveData(userModel);
        updateData(userModel);
    }
}

我们可以看到 add 方法的访问权限被定义成了private,这样会导致事务失效,spring 要求被代理方法必须是public的。

说白了,在AbstractFallbackTransactionAttributeSource类的computeTransactionAttribute方法中有个判断,如果目标方法不是 public,则TransactionAttribute返回 null,即不支持事务。

protected TransactionAttribute computeTransactionAttribute(Method method, @Nullable Class<?> targetClass) {
        // Don't allow no-public methods as required.
        if (allowPublicMethodsOnly() && !Modifier.isPublic(method.getModifiers())) {
          return null;
        }
     
        // The method may be on an interface, but we need attributes from the target class.
        // If the target class is null, the method will be unchanged.
        Method specificMethod = AopUtils.getMostSpecificMethod(method, targetClass);
     
        // First try is the method in the target class.
        TransactionAttribute txAttr = findTransactionAttribute(specificMethod);
        if (txAttr != null) {
          return txAttr;
        }
     
        // Second try is the transaction attribute on the target class.
        txAttr = findTransactionAttribute(specificMethod.getDeclaringClass());
        if (txAttr != null && ClassUtils.isUserLevelMethod(method)) {
          return txAttr;
        }
     
        if (specificMethod != method) {
          // Fallback is to look at the original method.
          txAttr = findTransactionAttribute(method);
          if (txAttr != null) {
            return txAttr;
          }
          // Last fallback is the class of the original method.
          txAttr = findTransactionAttribute(method.getDeclaringClass());
          if (txAttr != null && ClassUtils.isUserLevelMethod(method)) {
            return txAttr;
          }
        }
        return null;
    }

也就是说,如果我们自定义的事务方法(即目标方法),它的访问权限不是public,而是 private、default 或 protected 的话,spring 则不会提供事务功能。

2. 方法用 final 修饰

有时候,某个方法不想被子类重写,这时可以将该方法定义成 final 的。普通方法这样定义是没问题的,但如果将事务方法定义成 final,例如:

@Service
public class UserService {
     
    @Transactional
    public final void add(UserModel userModel){
        saveData(userModel);
        updateData(userModel);
    }
}

我们可以看到 add 方法被定义成了final的,这样会导致事务失效。

为什么?

如果你看过 spring 事务的源码,可能会知道 spring 事务底层使用了 aop,也就是通过 jdk 动态代理或者 cglib,帮我们生成了代理类,在代理类中实现的事务功能。

但如果某个方法用 final 修饰了,那么在它的代理类中,就无法重写该方法,而添加事务功能。

注意:如果某个方法是 static 的,同样无法通过动态代理,变成事务方法。

3.方法内部调用

有时候我们需要在某个 Service 类的某个方法中,调用另外一个事务方法,比如:

@Service
public class UserService {
     
    @Autowired
    private UserMapper userMapper;
     
      
    public void add(UserModel userModel) {
        userMapper.insertUser(userModel);
        updateStatus(userModel);
    }
     
    @Transactional
    public void updateStatus(UserModel userModel) {
        doSameThing();
    }
}

我们看到在事务方法 add 中,直接调用事务方法 updateStatus。从前面介绍的内容可以知道,updateStatus 方法拥有事务的能力是因为 spring aop 生成代理了对象,但是这种方法直接调用了 this 对象的方法,所以 updateStatus 方法不会生成事务。

由此可见,在同一个类中的方法直接内部调用,会导致事务失效。

那么问题来了,如果有些场景,确实想在同一个类的某个方法中,调用它自己的另外一个方法,该怎么办呢?

3.1 新加一个 Service 方法

这个方法非常简单,只需要新加一个 Service 方法,把 @Transactional 注解加到新 Service 方法上,把需要事务执行的代码移到新方法中。具体代码如下:

@Servcie
public class ServiceA {

	@Autowired
	prvate ServiceB serviceB;
     
	public void save(User user) {
		queryData1();
		queryData2();
		serviceB.doSave(user);
	}
}
     
@Servcie
public class ServiceB {
     
	@Transactional(rollbackFor=Exception.class)
	public void doSave(User user) {
		addData1();
		updateData2();
	}
}

3.2 在该 Service 类中注入自己

如果不想再新加一个 Service 类,在该 Service 类中注入自己也是一种选择。具体代码如下:

@Servcie
public class ServiceA {
	@Autowired
	prvate ServiceA serviceA;
     
	public void save(User user) {
		queryData1();
		queryData2();
		serviceA.doSave(user);
	}
     
	@Transactional(rollbackFor=Exception.class)
	public void doSave(User user) {
		addData1();
		updateData2();
	}
}

可能有些人会有这样的疑问:这种做法会不会出现循环依赖问题?

答案:不会。

其实 spring ioc 内部的三级缓存保证了它不会出现循环依赖问题。

4.未被 spring 管理

在我们平时开发过程中,有个细节很容易被忽略,即使用 spring 事务的前提是:对象要被 spring 管理,需要创建 bean 实例。

通常情况下,我们通过 @Controller、@Service、@Component、@Repository 等注解,可以自动实现 bean 实例化和依赖注入的功能。

如果有一天,你匆匆忙忙地开发了一个 Service 类,但忘了加 @Service 注解,比如:

//@Service
public class UserService {
     
	@Transactional
	public void add(UserModel userModel) {
		saveData(userModel);
		updateData(userModel);
	}    
}

从上面的例子,我们可以看到 UserService 类没有加@Service注解,那么该类不会交给 spring 管理,所以它的 add 方法也不会生成事务。

5.多线程调用

在实际项目开发中,多线程的使用场景还是挺多的。如果 spring 事务用在多线程场景中,会有问题吗?

@Slf4j
@Service
public class UserService {
     
	@Autowired
	private UserMapper userMapper;
	@Autowired
	private RoleService roleService;
     
	@Transactional
	public void add(UserModel userModel) throws Exception {
	userMapper.insertUser(userModel);
		new Thread(() -> {
			roleService.doOtherThing();
		}).start();
	}
}
     
@Service
public class RoleService {
     
	@Transactional
	public void doOtherThing() {
		System.out.println("保存role表数据");
	}
}

从上面的例子中,我们可以看到事务方法 add 中,调用了事务方法 doOtherThing,但是事务方法 doOtherThing 是在另外一个线程中调用的。

这样会导致两个方法不在同一个线程中,获取到的数据库连接不一样,从而是两个不同的事务。如果想 doOtherThing 方法中抛了异常,add 方法也回滚是不可能的。

如果看过 spring 事务源码的朋友,可能会知道 spring 的事务是通过数据库连接来实现的。当前线程中保存了一个 map,key 是数据源,value 是数据库连接。

private static final ThreadLocal<Map<Object, Object>> resources =
     
new NamedThreadLocal<>("Transactional resources");

我们说的同一个事务,其实是指同一个数据库连接,只有拥有同一个数据库连接才能同时提交和回滚。如果在不同的线程,拿到的数据库连接肯定是不一样的,所以是不同的事务。

6.表不支持事务

众所周知,在 mysql5 之前,默认的数据库引擎是myisam。

它的好处就不用多说了:索引文件和数据文件是分开存储的,对于查多写少的单表操作,性能比 innodb 更好。

有些老项目中,可能还在用它。

在创建表的时候,只需要把ENGINE参数设置成MyISAM即可:

CREATE TABLE `category` (
	`id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT,
	`one_category` varchar(20) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL,
	`two_category` varchar(20) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL,
	`three_category` varchar(20) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL,
	`four_category` varchar(20) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL,
	PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=MyISAM AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_bin

myisam 好用,但有个很致命的问题是:不支持事务。

如果只是单表操作还好,不会出现太大的问题。但如果需要跨多张表操作,由于其不支持事务,数据极有可能会出现不完整的情况。

此外,myisam 还不支持行锁和外键。

所以在实际业务场景中,myisam 使用的并不多。在 mysql5 以后,myisam 已经逐渐退出了历史的舞台,取而代之的是 innodb。

有时候我们在开发的过程中,发现某张表的事务一直都没有生效,那不一定是 spring 事务的锅,最好确认一下你使用的那张表,是否支持事务。

7.错误的传播特性

其实,我们在使用@Transactional注解时,是可以指定propagation参数的。

该参数的作用是指定事务的传播特性,spring 目前支持 7 种传播特性:

REQUIRED 如果当前上下文中存在事务,则加入该事务,如果不存在事务,则创建一个事务,这是默认的传播属性值。

SUPPORTS 如果当前上下文中存在事务,则支持事务加入事务,如果不存在事务,则使用非事务的方式执行。

MANDATORY 当前上下文中必须存在事务,否则抛出异常。

REQUIRES_NEW 每次都会新建一个事务,并且同时将上下文中的事务挂起,执行当前新建事务完成以后,上下文事务恢复再执行。

NOT_SUPPORTED 如果当前上下文中存在事务,则挂起当前事务,然后新的方法在没有事务的环境中执行。

NEVER 如果当前上下文中存在事务,则抛出异常,否则在无事务环境上执行代码。

NESTED 如果当前上下文中存在事务,则嵌套事务执行,如果不存在事务,则新建事务。

如果我们在手动设置 propagation 参数的时候,把传播特性设置错了,比如:

@Service
public class UserService {
     
	@Transactional(propagation = Propagation.NEVER)
	public void add(UserModel userModel) {
		saveData(userModel);
		updateData(userModel);
	}
}

我们可以看到 add 方法的事务传播特性定义成了 Propagation.NEVER,这种类型的传播特性不支持事务,如果有事务则会抛异常。

目前只有这三种传播特性才会创建新事务:REQUIRED,REQUIRES_NEW,NESTED。

.自己吞了异常

8.自己吞了异常

事务不会回滚,最常见的问题是:开发者在代码中手动 try...catch 了异常。比如:

@Slf4j
@Service
public class UserService {
        
	@Transactional
	public void add(UserModel userModel) {
		try {
			saveData(userModel);
			updateData(userModel);
		} catch (Exception e) {
			log.error(e.getMessage(), e);
		}
	}
}

这种情况下 spring 事务当然不会回滚,因为开发者自己捕获了异常,又没有手动抛出,换句话说就是把异常吞掉了。

如果想要 spring 事务能够正常回滚,必须抛出它能够处理的异常。如果没有抛异常,则 spring 认为程序是正常的。

9.手动抛了别的异常

即使开发者没有手动捕获异常,但如果抛的异常不正确,spring 事务也不会回滚。

@Slf4j
@Service
public class UserService {
        
	@Transactional
	public void add(UserModel userModel) throws Exception {
		try {
			saveData(userModel);
			updateData(userModel);
		} catch (Exception e) {
			log.error(e.getMessage(), e);
			throw new Exception(e);
		}
	}
}

上面的这种情况,开发人员自己捕获了异常,又手动抛出了异常:Exception,事务同样不会回滚。

因为 spring 事务,默认情况下只会回滚RuntimeException(运行时异常)和Error(错误),对于普通的 Exception(非运行时异常),它不会回滚。

10.自定义了回滚异常

在使用 @Transactional 注解声明事务时,有时我们想自定义回滚的异常,spring 也是支持的。可以通过设置rollbackFor参数,来完成这个功能。

但如果这个参数的值设置错了,就会引出一些莫名其妙的问题,例如:

@Slf4j
@Service
public class UserService {
        
	@Transactional(rollbackFor = BusinessException.class)
	public void add(UserModel userModel) throws Exception {
		saveData(userModel);
		updateData(userModel);
	}
}

如果在执行上面这段代码,保存和更新数据时,程序报错了,抛了 SqlException、DuplicateKeyException 等异常。而 BusinessException 是我们自定义的异常,报错的异常不属于 BusinessException,所以事务也不会回滚。

即使 rollbackFor 有默认值,但阿里巴巴开发者规范中,还是要求开发者重新指定该参数。

这是为什么呢?

因为如果使用默认值,一旦程序抛出了 Exception,事务不会回滚,这会出现很大的 bug。所以,建议一般情况下,将该参数设置成:Exception 或 Throwable。

11.嵌套事务回滚多了

public class UserService {
     
	@Autowired
	private UserMapper userMapper;
     
	@Autowired
	private RoleService roleService;
     
	@Transactional
	public void add(UserModel userModel) throws Exception {
		userMapper.insertUser(userModel);
		roleService.doOtherThing();
	}
}
     
@Service
public class RoleService {
     
	@Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
	public void doOtherThing() {
		System.out.println("保存role表数据");
	}
}

这种情况使用了嵌套的内部事务,原本是希望调用 roleService.doOtherThing 方法时,如果出现了异常,只回滚 doOtherThing 方法里的内容,不回滚 userMapper.insertUser 里的内容,即回滚保存点。但事实是,insertUser 也回滚了。

why?

因为 doOtherThing 方法出现了异常,没有手动捕获,会继续往上抛,到外层 add 方法的代理方法中捕获了异常。所以,这种情况是直接回滚了整个事务,不只回滚单个保存点。

怎么样才能只回滚保存点呢?

@Slf4j
@Service
public class UserService {
     
	@Autowired
	private UserMapper userMapper;
     
	@Autowired
	private RoleService roleService;
     
	@Transactional
	public void add(UserModel userModel) throws Exception {
     
		userMapper.insertUser(userModel);
		try {
			roleService.doOtherThing();
		} catch (Exception e) {
			log.error(e.getMessage(), e);
		}
	}
}

可以将内部嵌套事务放在 try/catch 中,并且不继续往上抛异常。这样就能保证,如果内部嵌套事务中出现异常,只回滚内部事务,而不影响外部事务。

12. 大事务问题

12.1 在使用 spring 事务时,有个让人非常头疼的问题,就是大事务问题。

通常情况下,我们会在方法上加@Transactional注解,添加事务功能,比如:

@Service
public class UserService {
        
	@Autowired
	private RoleService roleService;
        
	@Transactional
	public void add(UserModel userModel) throws Exception {
		query1();
		query2();
		query3();
		roleService.save(userModel);
		update(userModel);
	}
}
     
     
@Service
public class RoleService {
        
	@Autowired
	private RoleService roleService;
        
	@Transactional
	public void save(UserModel userModel) throws Exception {
		query4();
		query5();
		query6();
		saveData(userModel);
	}
}

但@Transactional注解,如果被加到方法上,有个缺点就是整个方法都包含在事务当中了。

上面的这个例子中,在 UserService 类中,其实只有这两行才需要事务:

roleService.save(userModel);
update(userModel);

在 RoleService 类中,只有这一行需要事务:

saveData(userModel);

现在的这种写法,会导致所有的 query 方法也被包含在同一个事务当中。

如果 query 方法非常多,调用层级很深,而且有部分查询方法比较耗时的话,会造成整个事务非常耗时,而从造成大事务问题。

12.2 编程式事务

上面聊的这些内容都是基于@Transactional注解的,主要说的是它的事务问题,我们把这种事务叫做:声明式事务。

其实,spring 还提供了另外一种创建事务的方式,即通过手动编写代码实现的事务,我们把这种事务叫做:编程式事务。例如:

@Autowired
private TransactionTemplate transactionTemplate;
       
...
       
public void save(final User user) {
	queryData1();
	queryData2();
	transactionTemplate.execute((status) => {
		addData1();
		updateData2();
	return Boolean.TRUE;
	})
}

在 spring 中为了支持编程式事务,专门提供了一个类:TransactionTemplate,在它的 execute 方法中,就实现了事务的功能。

相较于@Transactional注解声明式事务,我更建议大家使用基于TransactionTemplate的编程式事务。主要原因如下:

  • 避免由于 spring aop 问题导致事务失效的问题。
  • 能够更小粒度地控制事务的范围,更直观。

建议在项目中少使用 @Transactional 注解开启事务。但并不是说一定不能用它,如果项目中有些业务逻辑比较简单,而且不经常变动,使用 @Transactional 注解开启事务也无妨,因为它更简单,开发效率更高,但是千万要小心事务失效的问题。

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