Spring的事务配置管理及常见问题总结

发表于:2021-9-24 09:25  作者:JeffDuuuuu   来源:掘金

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  1. 事务相关
  场景:我们在开发企业应用时,由于数据操作在顺序执行的过程中,线上可能有各种无法预知的问题,任何一步操作都有可能发生异常,异常则会导致后续的操作无法完成。此时由于业务逻辑并未正确的完成,所以在之前操作过数据库的动作并不可靠,需要在这种情况下进行数据的回滚。
  事务的作用就是为了保证用户的每一个操作都是可靠的,事务中的每一步操作都必须成功执行,只要有发生异常就回退到事务开始未进行操作的状态。这很好理解,转账、购票等等,必须整个事件流程全部执行完才能人为该事件执行成功,不能转钱转到一半,系统死了,转账人钱没了,收款人钱还没到。
  事务管理是 Spring Boot 框架中最为常用的功能之一,我们在实际应用开发时,基本上在 service 层处理业务逻辑的时候都要加上事务,当然了,有时候可能由于场景需要,也不用加事务(比如我们就要往一个表里插数据,相互没有影响,插多少是多少,不能因为某个数据挂了,把之前插的全部回滚)。
  2. Spring Boot 事务配置
  2.1 依赖导入
  在 Spring Boot 中使用事务,需要导入 mysql 依赖:
  <dependency>
   <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
   <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
   <version>1.3.2</version>
  </dependency>
  导入了 mysql 依赖后,Spring Boot 会自动注入 DataSourceTransactionManager,我们不需要任何其他的配置就可以用 @Transactional 注解进行事务的使用。关于 mybatis 的配置,在上一节课中已经说明了,这里还是使用上一节课中的 mybatis 配置即可。
  2.2 事务的测试
  我们首先在数据库表中插入一条数据:
  Spring的事务配置管理及常见问题总结
  然后我们写一个插入的 mapper:
  public interface UserMapper {
      @Insert("insert into user (user_name, password) values (#{username}, #{password})")
      Integer insertUser(User user);
  }
  OK,接下来我们来测试一下 Spring Boot 中的事务处理,在 service 层,我们手动抛出个异常来模拟实际中出现的异常,然后观察一下事务有没有回滚,如果数据库中没有新的记录,则说明事务回滚成功。
  @Service
  public class UserServiceImpl implements UserService {
      @Resource
      private UserMapper userMapper;
      @Override
      @Transactional
      public void isertUser(User user) {
          // 插入用户信息
          userMapper.insertUser(user);
          // 手动抛出异常
          throw new RuntimeException();
      }
  }
  我们来测试一下:
  @RestController
  public class TestController {
      @Resource
      private UserService userService;
      @PostMapping("/adduser")
      public String addUser(@RequestBody User user) throws Exception {
          if (null != user) {
              userService.isertUser(user);
              return "success";
          } else {
              return "false";
          }
      }
  }
  我们使用 postman 调用一下该接口,因为在程序中抛出了个异常,会造成事务回滚,我们刷新一下数据库,并没有增加一条记录,说明事务生效了。事务很简单,我们平时在使用的时候,一般不会有多少问题,但是并不仅仅如此……
  3. 常见问题总结
  从上面的内容中可以看出,Spring Boot 中使用事务非常简单,@Transactional 注解即可解决问题,说是这么说,但是在实际项目中,是有很多小坑在等着我们,这些小坑是我们在写代码的时候没有注意到,而且正常情况下不容易发现这些小坑,等项目写大了,某一天突然出问题了,排查问题非常困难,到时候肯定是抓瞎,需要费很大的精力去排查问题。
  这一小节,我专门针对实际项目中经常出现的,和事务相关的细节做一下总结,希望读者在读完之后,能够落实到自己的项目中,能有所受益。
  3.1 异常并没有被 ”捕获“ 到
  首先要说的,就是异常并没有被 ”捕获“ 到,导致事务并没有回滚。我们在业务层代码中,也许已经考虑到了异常的存在,或者编辑器已经提示我们需要抛出异常,但是这里面有个需要注意的地方:并不是说我们把异常抛出来了,有异常了事务就会回滚,我们来看一个例子:
  @Service
  public class UserServiceImpl implements UserService {
      @Resource
      private UserMapper userMapper;
      
      @Override
      @Transactional
      public void isertUser2(User user) throws Exception {
          // 插入用户信息
          userMapper.insertUser(user);
          // 手动抛出异常
          throw new SQLException("数据库异常");
      }
  }
  我们看上面这个代码,其实并没有什么问题,手动抛出一个 SQLException 来模拟实际中操作数据库发生的异常,在这个方法中,既然抛出了异常,那么事务应该回滚,实际却不如此,读者可以使用我源码中 controller 的接口,通过 postman 测试一下,就会发现,仍然是可以插入一条用户数据的。
  那么问题出在哪呢?因为 Spring Boot 默认的事务规则是遇到运行异常 (RuntimeException)和程序错误(Error)才会回滚。比如上面我们的例子中抛出的 RuntimeException 就没有问题,但是抛出 SQLException 就无法回滚了。针对非检测异常,如果要进行事务回滚的话,可以在 @Transactional 注解中使用 rollbackFor 属性来指定异常,比如 @Transactional(rollbackFor = Exception.class),这样就没有问题了,所以在实际项目中,一定要指定异常。
  3.2 异常被 ”吃“ 掉
  这个标题很搞笑,异常怎么会被吃掉呢?还是回归到现实项目中去,我们在处理异常时,有两种方式,要么抛出去,让上一层来捕获处理;要么把异常 try catch 掉,在异常出现的地方给处理掉。就因为有这中 try...catch,所以导致异常被 ”吃“ 掉,事务无法回滚。我们还是看上面那个例子,只不过简单修改一下代码:
  @Service
  public class UserServiceImpl implements UserService {
      @Resource
      private UserMapper userMapper;
      @Override
      @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
      public void isertUser3(User user) {
          try {
              // 插入用户信息
              userMapper.insertUser(user);
              // 手动抛出异常
              throw new SQLException("数据库异常");
          } catch (Exception e) {
     // 异常处理逻辑
          }
      }
  }
  读者可以使用我源码中 controller 的接口,通过 postman 测试一下,就会发现,仍然是可以插入一条用户数据,说明事务并没有因为抛出异常而回滚。这个细节往往比上面那个坑更难以发现,因为我们的思维很容易导致 try...catch 代码的产生,一旦出现这种问题,往往排查起来比较费劲,所以我们平时在写代码时,一定要多思考,多注意这种细节,尽量避免给自己埋坑。
  那这种怎么解决呢?直接往上抛,给上一层来处理即可,千万不要在事务中把异常自己 ”吃“ 掉。
  3.3 事务的范围
  事务范围这个东西比上面两个坑埋的更深!我之所以把这个也写上,是因为这是我之前在实际项目中遇到的,该场景在这个课程中我就不模拟了,我写一个 demo 让大家看一下,把这个坑记住即可,以后在写代码时,遇到并发问题,就会注意这个坑了,那么这节课也就有价值了。
  我来写个 demo:
  @Service
  public class UserServiceImpl implements UserService {
      @Resource
      private UserMapper userMapper;
      @Override
      @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
      public synchronized void isertUser4(User user) {
          // 实际中的具体业务……
          userMapper.insertUser(user);
      }
  }
  可以看到,因为要考虑并发问题,我在业务层代码的方法上加了个 synchronized 关键字。我举个实际的场景,比如一个数据库中,针对某个用户,只有一条记录,下一个插入动作过来,会先判断该数据库中有没有相同的用户,如果有就不插入,就更新,没有才插入,所以理论上,数据库中永远就一条同一用户信息,不会出现同一数据库中插入了两条相同用户的信息。
  但是在压测时,就会出现上面的问题,数据库中确实有两条同一用户的信息,分析其原因,在于事务的范围和锁的范围问题。
  从上面方法中可以看到,方法上是加了事务的,那么也就是说,在执行该方法开始时,事务启动,执行完了后,事务关闭。但是 synchronized 没有起作用,其实根本原因是因为事务的范围比锁的范围大。也就是说,在加锁的那部分代码执行完之后,锁释放掉了,但是事务还没结束,此时另一个线程进来了,事务没结束的话,第二个线程进来时,数据库的状态和第一个线程刚进来是一样的。即由于mysql Innodb引擎的默认隔离级别是可重复读(在同一个事务里,SELECT的结果是事务开始时时间点的状态),线程二事务开始的时候,线程一还没提交完成,导致读取的数据还没更新。第二个线程也做了插入动作,导致了脏数据。
  这个问题可以避免,第一,把事务去掉即可(不推荐);第二,在调用该 service 的地方加锁,保证锁的范围比事务的范围大即可。
  4. 总结
  本章主要总结了 Spring Boot 中如何使用事务,只要使用 @Transactional 注解即可使用,非常简单方便。除此之外,重点总结了三个在实际项目中可能遇到的坑点,这非常有意义,因为事务这东西不出问题还好,出了问题比较难以排查,所以总结的这三点注意事项,希望能帮助到开发中的朋友。

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