使用Spring boot的@Transactional进行事务管理

文章目录

• 一、前置条件
• 二、基本用法
• • [1. 在方法上添加注解](#1. 在方法上添加注解)
  • [2. 在类上添加注解](#2. 在类上添加注解)
• 三、核心配置参数
• • [1. 传播行为（Propagation）](#1. 传播行为（Propagation）)
  • [2. 隔离级别（Isolation）](#2. 隔离级别（Isolation）)
  • [3. 超时时间（Timeout）](#3. 超时时间（Timeout）)
  • [4. 只读模式（readOnly）](#4. 只读模式（readOnly）)
  • [5. 回滚规则（rollbackFor/noRollbackFor）](#5. 回滚规则（rollbackFor/noRollbackFor）)
• 四、关键注意事项
• • [1. 方法可见性](#1. 方法可见性)
  • [2. 自调用问题](#2. 自调用问题)
  • [3. 异常处理](#3. 异常处理)
  • [4. 多数据源事务](#4. 多数据源事务)
• 五、调试技巧
• 六、最佳实践
• 七、完整示例
• 八、适用于关系型数据库
• • [1.`@Transactional` 的适用范围](#1.@Transactional 的适用范围)
  • [2.Elasticsearch 与 `@Transactional` 的关系](#2.Elasticsearch 与 @Transactional 的关系)
  • • （1）场景分析
    • （2）可能出现的问题
  • [3.如何解决 Elasticsearch 与数据库的事务一致性问题](#3.如何解决 Elasticsearch 与数据库的事务一致性问题)
  • • （1）手动补偿机制
    • （2）消息队列（最终一致性）
    • （3）两阶段提交（2PC）
    • （4）本地消息表

在 Spring Boot 中，@Transactional 是用于声明式事务管理的关键注解。它基于 Spring 的 AOP（面向切面编程）实现，可以简化数据库事务的管理。

一、前置条件

1. 依赖引入 ：确保项目中包含 spring-boot-starter-data-jpa 或 spring-boot-starter-jdbc
2. 启用事务管理 ：Spring Boot 默认自动配置事务管理器（如 DataSourceTransactionManager），无需手动启用。

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二、基本用法

1. 在方法上添加注解

@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    @Transactional
    public void createUser(User user) {
        userRepository.save(user);
        // 其他数据库操作
    }
}

2. 在类上添加注解

@Service
@Transactional
public class UserService {
    // 类中所有 public 方法都会应用事务
}

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三、核心配置参数

1. 传播行为（Propagation）

控制事务的边界，默认为 Propagation.REQUIRED。

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
public void updateUser(User user) {
    // 始终开启新事务
}

常见选项：

• REQUIRED（默认）：如果当前存在事务，则加入；否则新建
• REQUIRES_NEW：始终新建事务，挂起当前事务（如有）
• SUPPORTS：如果当前存在事务，则加入；否则非事务运行
• NOT_SUPPORTED：非事务运行，挂起当前事务（如有）
• MANDATORY：必须在事务中调用，否则抛出异常
• NEVER：必须在非事务中调用，否则抛出异常

2. 隔离级别（Isolation）

控制事务的隔离性，默认为 Isolation.DEFAULT（使用数据库默认）。

@Transactional(isolation = Isolation.SERIALIZABLE)
public void sensitiveOperation() {
    // 最高隔离级别
}

3. 超时时间（Timeout）

事务超时时间（秒），默认-1（使用数据库默认）。

@Transactional(timeout = 30)
public void longRunningProcess() {
    // 超过30秒将回滚
}

4. 只读模式（readOnly）

优化只读操作，默认为 false。

@Transactional(readOnly = true)
public List<User> findAllUsers() {
    return userRepository.findAll();
}

5. 回滚规则（rollbackFor/noRollbackFor）

指定触发回滚的异常类型：

@Transactional(rollbackFor = CustomException.class)
public void process() throws CustomException {
    // 抛出 CustomException 时回滚
}

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四、关键注意事项

1. 方法可见性

• 必须为 public ：由于 Spring AOP 的实现机制，非 public 方法上的 @Transactional 无效

2. 自调用问题

• 同类中的方法互相调用时，事务不会生效（绕过代理对象）

// 错误示例
public void methodA() {
    methodB(); // 事务不生效
}

@Transactional
public void methodB() { ... }

3. 异常处理

• 默认回滚条件：抛出 RuntimeException 或 Error
• 检查型异常（Checked Exception）默认不会触发回滚

// 处理检查型异常
@Transactional(rollbackFor = IOException.class)
public void fileOperation() throws IOException {
    // ...
}

4. 多数据源事务

需配置多个事务管理器，并通过 @Transactional(value = "specificTransactionManager") 指定

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五、调试技巧

1. 启用调试日志：

logging.level.org.springframework.transaction.interceptor=TRACE
logging.level.org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager=DEBUG

2. 检查代理对象：

System.out.println(userService.getClass().getName());
// 输出应为代理类：com.sun.proxy.$ProxyXX 或 ...$$EnhancerBySpringCGLIB$$...

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六、最佳实践

1. 服务层使用：在 Service 层而非 Controller 层使用事务
2. 保持短事务：避免在事务中包含远程调用、文件IO等耗时操作
3. 精确回滚规则 ：明确指定 rollbackFor 而非依赖默认行为
4. 结合 JPA 使用：

@Transactional
public void updateUserEmail(Long userId, String email) {
    User user = userRepository.findById(userId).orElseThrow();
    user.setEmail(email); // 自动脏检查，事务提交时更新
}

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七、完整示例

@Service
public class OrderService {

    @Autowired
    private OrderRepository orderRepository;
    
    @Autowired
    private InventoryService inventoryService;

    @Transactional(
        propagation = Propagation.REQUIRED,
        isolation = Isolation.READ_COMMITTED,
        timeout = 30,
        rollbackFor = {InsufficientStockException.class, PaymentFailedException.class}
    )
    public void placeOrder(Order order) {
        inventoryService.reduceStock(order.getItems()); // 可能抛出 InsufficientStockException
        orderRepository.save(order);
        processPayment(order); // 可能抛出 PaymentFailedException
    }

    private void processPayment(Order order) {
        // 支付逻辑
    }
}

八、适用于关系型数据库

@Transactional 的使用与数据库层有直接关系，但它的事务管理机制是基于数据库事务的。如果 Service 层方法使用了 Elasticsearch 客户端读写 Elasticsearch，那么 @Transactional 的行为会受到影响。

1.@Transactional 的适用范围

@Transactional 是 Spring 提供的事务管理机制，主要用于管理数据库事务 。它依赖于底层的事务管理器（如 DataSourceTransactionManager），而这些事务管理器通常是与关系型数据库（如 MySQL、PostgreSQL）交互的。

• 数据库事务 ：@Transactional 可以确保数据库操作的原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID）。
• 非数据库操作 ：对于非数据库操作（如 Elasticsearch、Redis、文件系统等），@Transactional 无法直接管理其事务。

2.Elasticsearch 与 @Transactional 的关系

Elasticsearch 是一个分布式搜索引擎，它本身不支持传统意义上的事务（ACID）。因此，@Transactional 对 Elasticsearch 的操作没有直接的事务管理能力。

（1）场景分析

假设我们的 Service 方法同时操作了数据库和 Elasticsearch：

@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserRepository userRepository; // 数据库操作

    @Autowired
    private ElasticsearchClient elasticsearchClient; // Elasticsearch 操作

    @Transactional
    public void createUser(User user) {
        // 操作数据库
        userRepository.save(user);

        // 操作 Elasticsearch
        IndexRequest request = new IndexRequest("users")
            .id(user.getId().toString())
            .source("name", user.getName(), "email", user.getEmail());
        elasticsearchClient.index(request, RequestOptions.DEFAULT);
    }
}

（2）可能出现的问题

• 数据库事务回滚，Elasticsearch 操作不回滚 ：
  • 如果 userRepository.save(user) 成功，但后续 Elasticsearch 操作失败，数据库事务会回滚（因为 @Transactional 生效），但 Elasticsearch 的数据已经写入，无法回滚。
• 数据库事务提交，Elasticsearch 操作失败 ：
  • 如果数据库操作成功，但 Elasticsearch 操作失败，数据库事务已经提交，而 Elasticsearch 数据未更新，导致数据不一致。

3.如何解决 Elasticsearch 与数据库的事务一致性问题

由于 Elasticsearch 不支持事务，因此需要采用其他机制来保证数据一致性。

（1）手动补偿机制

• 在 Elasticsearch 操作失败时，手动回滚数据库操作。

• 示例：

  @Transactional
  public void createUser(User user) {
      try {
          userRepository.save(user); // 数据库操作
          IndexRequest request = new IndexRequest("users")
              .id(user.getId().toString())
              .source("name", user.getName(), "email", user.getEmail());
          elasticsearchClient.index(request, RequestOptions.DEFAULT); // Elasticsearch 操作
      } catch (Exception e) {
          // Elasticsearch 操作失败，手动回滚数据库
          TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();
          throw e;
      }
  }

（2）消息队列（最终一致性）

• 将 Elasticsearch 操作异步化，通过消息队列（如 Kafka、RabbitMQ）实现最终一致性。
• 示例：
  1. 数据库操作完成后，发送消息到队列。
  2. 消费者从队列中读取消息并更新 Elasticsearch。

（3）两阶段提交（2PC）

• 使用分布式事务管理器（如 Seata）实现数据库和 Elasticsearch 的分布式事务。
• 这种方法复杂度较高，通常不推荐用于 Elasticsearch。

（4）本地消息表

• 在数据库中创建一张消息表，记录需要同步到 Elasticsearch 的数据。
• 通过定时任务或事件监听器将数据同步到 Elasticsearch。

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总结

• @Transactional 只对数据库事务有效：它无法管理 Elasticsearch 等非关系型数据存储的事务。
• Elasticsearch 操作与数据库事务的一致性：需要通过补偿机制、消息队列等方式实现。
• 设计建议 ：
  • 尽量避免在同一个事务中混合数据库和 Elasticsearch 操作。
  • 采用异步化或最终一致性方案来保证数据一致性。

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