java——spring中事务怎么实现的？原理是什么？

在Spring框架中，事务管理是一个核心功能，它提供了两种主要的事务实现方式：声明式事务和编程式事务。下面分别介绍这两种实现方式及其底层原理。

一、Spring事务的实现方式

声明式事务
- 声明式事务管理通过注解或XML配置的方式，将事务管理策略从业务代码中分离出来，让事务管理成为应用的一部分，而不是业务逻辑的一部分。这种方式降低了代码的复杂度，提高了开发效率。
- 注解方式：使用@Transactional注解来实现声明式事务管理。开发者只需在需要事务支持的方法或类上添加@Transactional注解，Spring容器就会自动为该方法或类创建代理对象，并在调用方法时应用事务管理逻辑。
- XML配置方式：在早期的Spring版本中，也支持通过XML配置文件来声明事务管理。但这种方式相对繁琐，需要编写大量的XML配置，随着注解的普及，这种方式已逐渐被淘汰。
  java 复制代码
```
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;

@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    @Transactional
    public void createUser(User user) {
        userRepository.save(user);
        // 其他业务逻辑
    }
}
```
编程式事务
- 编程式事务管理允许开发者通过编程的方式直接控制事务的边界，包括事务的开始、提交和回滚。这种方式提供了更高的灵活性，但会增加代码的复杂度，并且容易出错。
- 使用TransactionTemplate：TransactionTemplate是一个模板类，提供了一种回调机制，允许你在一个事务中执行多个操作。
- 使用PlatformTransactionManager：Spring提供了PlatformTransactionManager接口，用于编程式事务管理。开发者可以通过实现或注入该接口的实例，在代码中显式地控制事务。
  java 复制代码
```
import org.springframework.transaction.support.TransactionTemplate;

@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    @Autowired
    private TransactionTemplate transactionTemplate;

    public void createUser(User user) {
        transactionTemplate.execute(status -> {
            userRepository.save(user);
            // 其他业务逻辑
            return null;
        });
    }
}
```

二、Spring事务的底层原理

Spring事务管理的实现原理主要依赖于AOP（面向切面编程）和底层的事务管理器。

AOP
- Spring通过AOP技术实现了声明式事务管理。AOP允许开发者将横切关注点（如事务管理）从业务逻辑中分离出来，形成独立的切面。
- 在Spring中，@Transactional注解就是一个典型的横切关注点。Spring通过AOP技术动态地为被@Transactional注解的方法创建代理对象，并在代理对象的方法调用前后插入事务管理的逻辑。
事务管理器
- Spring事务管理的核心在于事务管理器（PlatformTransactionManager）。Spring提供了多种事务管理器实现，如JtaTransactionManager（用于JTA环境）、DataSourceTransactionManager（用于JDBC数据源）等。这些事务管理器负责具体的事务管理操作，如开启事务、提交事务、回滚事务等。
动态代理
- 在Spring中，声明式事务管理是通过动态代理技术实现的。对于接口实现的Bean，Spring默认使用JDK动态代理；对于没有实现接口的Bean，则使用CGLIB代理。
- 当代理对象的方法被调用时，Spring会检查该方法是否包含@Transactional注解。如果包含，则会在方法调用前后插入事务管理的逻辑。具体来说，在方法执行前启动事务，在方法执行完成后根据是否有异常及异常的类型进行提交或回滚。java 动态代理是如何实现的？基本原理是什么？运用场景有哪些？_java中的jdk动态代理使用的场景有哪些?-CSDN博客

三、对比申明式事务与编程式事务

3.1、代码耦合度

声明式事务 ：
- 声明式事务通过注解或XML配置的方式，将事务管理逻辑与业务代码解耦，降低了代码的耦合度。
- 开发者无需在业务代码中显式地编写事务管理代码，只需在需要事务支持的方法或类上添加@Transactional注解或相应的XML配置即可。
编程式事务 ：
- 编程式事务需要开发者在业务代码中显式地调用事务管理API，如TransactionTemplate或PlatformTransactionManager。
- 这种方式增加了代码的耦合度，因为事务管理逻辑与业务逻辑紧密地结合在一起。

3.2、上手难度

声明式事务 ：
- 声明式事务相对容易上手，开发者只需学习注解或XML配置的使用即可。
- Spring提供了丰富的默认配置和参数设置，使得声明式事务的配置和使用变得非常简单。
编程式事务 ：
- 编程式事务需要开发者对事务管理的底层机制有一定的了解，并编写具体的代码。
- 这增加了学习和使用的难度，尤其是对于初学者来说。

3.2、性能影响

声明式事务 ：
- 声明式事务是由Spring容器来处理的，因此在一些场景下可能会对性能产生影响。
- 特别是对于大事务或复杂事务，声明式事务可能会带来额外的性能开销。
编程式事务 ：
- 编程式事务由于直接调用事务管理API，相对来说会有更好的性能表现。
- 开发者可以根据业务逻辑的需要，灵活地控制事务的边界和提交时机，从而优化性能。

3.4、调试难度

声明式事务 ：
- 由于声明式事务是在AOP层面进行管理的，因此在调试时可能难以追踪事务管理的具体细节。
- 这增加了调试的难度，尤其是当事务管理逻辑出现问题时。
编程式事务 ：
- 编程式事务在代码层面上实现，因此开发者可以很容易地追踪事务管理的细节。
- 这使得调试变得更加容易和直观，开发者可以精确地控制事务的范围和处理逻辑。

3.5、灵活性

声明式事务 ：
- 声明式事务虽然简单易用，但在某些场景下可能缺乏足够的灵活性。
- 例如，当需要根据业务逻辑动态地调整事务的传播行为、隔离级别或回滚机制时，声明式事务可能无法满足需求。
编程式事务 ：
- 编程式事务提供了更高的灵活性，可以根据业务逻辑的需要来自定义事务的范围、隔离级别以及回滚机制等。
- 这使得编程式事务在复杂业务场景中更加适用。

四、Spring事务的执行过程

Spring事务的执行过程是一个复杂但有序的过程，它依赖于Spring的AOP（面向切面编程）机制来实现。以下是Spring事务执行的具体步骤：

事务启动前的准备：

Spring容器在启动时，会解析配置文件或注解，为需要事务支持的Bean生成代理对象。
这些代理对象会拦截方法调用，并根据方法上的事务注解或配置来决定是否启动事务。

事务的开启：

当代理对象拦截到一个需要事务支持的方法调用时，它会检查是否存在事务属性（如@Transactional注解中的配置）。
如果存在事务属性，并且当前没有事务正在运行，则代理对象会开启一个新的事务。
开启事务通常涉及获取数据库连接、关闭自动提交功能等步骤。

事务的执行：

在事务开启后，代理对象会执行被拦截的方法，即业务逻辑代码。
在这个过程中，所有的数据库操作都会在这个事务的上下文中执行。
如果业务逻辑执行成功，并且没有抛出异常，则事务会提交。
如果业务逻辑执行失败，抛出了异常，则事务会回滚。

事务的提交或回滚：

在业务逻辑执行完毕后，代理对象会根据执行结果来决定是提交事务还是回滚事务。
提交事务通常涉及向数据库发送提交指令，使所有的更改永久生效。
回滚事务则涉及撤销所有的更改，使数据库恢复到事务开始之前的状态。

事务的清理：

无论事务是提交还是回滚，代理对象都会执行一些清理工作。
这包括释放数据库连接、清除事务相关的信息等。
清理工作完成后，事务执行过程结束。

在具体实现上，Spring事务管理提供了两种主要的事务管理方式：编程式事务管理和声明式事务管理。编程式事务管理需要开发者在代码中显式地调用事务管理API来控制事务的边界和状态。而声明式事务管理则通过注解或XML配置的方式，将事务管理逻辑与业务代码解耦，降低了代码的耦合度。在大多数情况下，声明式事务管理更加简洁和易用，因此被广泛应用。

综上所述，Spring事务管理通过声明式事务和编程式事务两种方式提供了灵活的事务管理策略。其中，声明式事务管理以其简洁性和高效性成为主流选择。而Spring事务管理的实现原理则主要依赖于AOP技术和事务管理器，通过动态代理机制将事务管理逻辑与业务逻辑解耦，实现了事务的透明化管理。