深入理解 Spring 事务:从原理到实践

2026-02-18 14:46:08

深入理解 Spring 事务:从原理到实践在企业级应用开发中,数据一致性是核心需求之一,而事务正是保证数据一致性的关键机制。Spring 框架对事务提供了完善的支持,简化了开发者对事务的管理。本文将从事务的基本概念出发,详细解析 Spring 事务的核心原理、传播行为、隔离级别及实践用法。

一、事务的基本概念事务(Transaction)是数据库操作的基本单元,它由一系列操作组成,这些操作要么全部成功执行,要么全部失败回滚,最终保证数据从一个一致的状态转换到另一个一致的状态。

事务必须满足四个核心特性(ACID):

原子性(Atomicity):事务中的操作要么全做,要么全不做,不存在部分执行的情况。例如,转账时 “扣款” 和 “收款” 必须同时成功或同时失败。一致性(Consistency):事务执行前后,数据的完整性约束不被破坏。比如,转账前后双方总金额保持不变。隔离性(Isolation):多个事务并发执行时,彼此的操作互不干扰,避免出现脏读、不可重复读等问题。持久性(Durability):事务一旦提交,其结果会永久保存到数据库中,即使系统崩溃也不会丢失。二、Spring 事务的核心机制Spring 事务的核心是声明式事务管理,它通过 AOP(面向切面编程)实现,开发者无需手动编写事务控制代码(如begin、commit、rollback),只需通过注解或 XML 配置即可完成事务管理。

1. 事务管理的两种方式编程式事务:通过TransactionTemplate或PlatformTransactionManager手动控制事务,灵活性高,但代码侵入性强,适用于复杂的事务场景。声明式事务:通过@Transactional注解或 XML 配置声明事务规则,由 Spring 自动管理事务,代码简洁,是日常开发的首选方式。三、Spring 事务的核心属性1. 传播行为(Propagation)传播行为定义了当一个事务方法调用另一个事务方法时,事务如何传播。Spring 提供了 7 种传播行为,常用的有:

REQUIRED(默认):如果当前存在事务,则加入该事务;如果不存在,则创建新事务。

例:ServiceA.methodA(REQUIRED)调用 ServiceB.methodB(REQUIRED),两者会在同一事务中执行。REQUIRES_NEW:无论当前是否存在事务,都创建新事务,原事务暂停,新事务执行完成后再恢复原事务。

例:methodA(REQUIRED)调用 methodB(REQUIRES_NEW),methodB 失败回滚不会影响 methodA 的事务。SUPPORTS:如果当前存在事务,则加入;如果不存在,则以非事务方式执行。NOT_SUPPORTED:以非事务方式执行,如果当前存在事务,则暂停该事务。NEVER:以非事务方式执行,如果当前存在事务,则抛出异常。MANDATORY:必须在事务中执行,如果当前不存在事务,则抛出异常。NESTED:如果当前存在事务,则在嵌套事务中执行(嵌套事务依赖于原事务,原事务回滚则嵌套事务也回滚;但嵌套事务回滚不影响原事务);如果不存在,则创建新事务。2. 隔离级别(Isolation)隔离级别定义了多个并发事务之间的隔离程度,用于解决并发场景下的问题(脏读、不可重复读、幻读)。Spring 事务的隔离级别基于数据库的隔离级别实现,包括:

DEFAULT(默认):使用数据库默认的隔离级别(如 MySQL 默认是 REPEATABLE_READ)。READ_UNCOMMITTED:最低隔离级别,允许读取未提交的数据,可能导致脏读、不可重复读、幻读。READ_COMMITTED:保证只能读取已提交的数据,避免脏读,但可能出现不可重复读、幻读。REPEATABLE_READ:保证多次读取同一数据结果一致,避免脏读、不可重复读,但可能出现幻读。SERIALIZABLE:最高隔离级别,事务串行执行,避免所有并发问题,但性能极低。

说明:

脏读:读取到其他事务未提交的数据。不可重复读:同一事务中,多次读取同一数据,结果不一致(被其他事务修改并提交)。幻读:同一事务中,多次查询符合条件的记录数,结果不一致(被其他事务新增 / 删除并提交)。3. 其他重要属性readOnly:设置事务是否为只读(true表示只读)。对于查询操作,设置为true可提高性能(数据库优化),且只读事务中不允许写操作。timeout:事务超时时间(单位:秒)。如果事务执行时间超过该值,会自动回滚。rollbackFor:指定哪些异常会触发事务回滚(默认只回滚 RuntimeException 及其子类)。

例:@Transactional(rollbackFor = Exception.class)表示所有异常都回滚。noRollbackFor:指定哪些异常不会触发事务回滚。四、声明式事务的实践用法1. 开启事务支持在 Spring 配置类中添加@EnableTransactionManagement注解,开启声明式事务支持:

java

运行

代码语言:javascript复制@Configuration

@EnableTransactionManagement

public class SpringConfig {

// 配置数据源、事务管理器等

@Bean

public PlatformTransactionManager transactionManager(DataSource dataSource) {

return new DataSourceTransactionManager(dataSource);

}

}2. 使用 @Transactional 注解在 Service 层的方法或类上添加@Transactional注解,声明事务规则:

java

运行

代码语言:javascript复制@Service

public class UserService {

@Autowired

private UserMapper userMapper;

// 声明事务:传播行为REQUIRED,隔离级别DEFAULT,超时30秒,所有异常回滚

@Transactional(

propagation = Propagation.REQUIRED,

isolation = Isolation.DEFAULT,

timeout = 30,

rollbackFor = Exception.class

)

public void transfer(Long fromUserId, Long toUserId, BigDecimal amount) {

// 扣减转出用户金额

userMapper.decreaseBalance(fromUserId, amount);

// 增加转入用户金额

userMapper.increaseBalance(toUserId, amount);

}

}注:@Transactional注解在类上时,对类中所有 public 方法生效;在方法上时,优先级高于类上的注解。五、Spring 事务的常见问题与注意事项事务不生效的原因:

方法不是 public 修饰(Spring 事务默认只对 public 方法生效)。自调用问题(同一类中方法 A 调用方法 B,B 上的@Transactional可能不生效,因 AOP 代理无法拦截)。异常被捕获且未重新抛出(事务回滚需要异常抛出到事务管理器)。数据源未配置事务管理器。避免大事务:

事务范围过大(如包含不必要的查询、远程调用)会导致锁表时间过长,降低性能。应尽量缩小事务范围,只包含核心的数据库操作。正确处理异常:

事务回滚依赖异常,若需手动控制回滚,可通过TransactionStatus.setRollbackOnly()实现。六、总结Spring 事务通过声明式管理极大简化了开发,核心在于理解传播行为(控制事务嵌套)和隔离级别(解决并发问题)。实际使用中需注意事务生效的条件,避免常见陷阱,同时合理设计事务范围以平衡数据一致性和性能。

掌握 Spring 事务不仅是日常开发的基础,也是理解分布式事务等复杂场景的前提。希望本文能帮助你更深入地运用 Spring 事务,保障应用的数据一致性。

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