Spring事务：声明式事务管理

一、背景

       在Spring事务：编程式事务管理这一篇中简单的介绍了Spring中的编程式事务管理，本篇介绍下Spring中声明式事务管理。

 

二、声明式事务管理

1、Spring中声明式事务管理概述

       Spring中的声明式事务管理在底层是建立在AOP的基础上的。其本质是对方法前后进行拦截，然后在目标方法开始之前创建或加入一个事务，在执行完目标方法之后，根据执行情况再提交或回滚。

       声明式事务最大的优点是不需要通过编程的方式管理事务，这样就不需要在业务逻辑代码中加入事务管理代码，只需要在配置文件中做相关的事务规则声明，或者通过等价的基于标注的方式，便可以将事务应用到业务逻辑中。

       声明式事务管理主要得益于Spring依赖注入容器和Spring AOP的支持。依赖注入容器为声明式事务管理提供了基础设施，是的bean对于Spring框架而言是可管理的；Spring AOP是声明式事务管理的直接观察者，这一点可以通过对应的配置文件得到证实。

与编程式事务管理相比，声明式唯一的不足是声明式事务管理的粒度只能作用在方法级别，无法像编程式事务那样可以作用到代码块级别。但是，这点不足之处，有很多变通的方法，比如，可以将需要事务管理的代码块单独定义成一个方法，等等。

       从绝大多数资深的开发人员的经验上看，他们更倾向于使用声明式事务管理，这是因为声明式事务管理不仅简单，而且业务代码很纯粹，不会收到污染，方便后期的维护。

 

2、基于TransactionInterceptor的声明式使馆管理

Spring提供了TransactionInterceptor类来实施声明式事务管理功能。配置文件如下：

<beans...>
......
	<bean id="transactionInterceptor" class="org.springframework.transaction.interceptor.TransactionInterceptor">
		<property name="transactionManager" ref="transactionManager"/>
		<property name="transactionAttributes">
			<props>
			   <prop key="transfer">PROPAGATION_REQUIRED</prop>
			</props>
		</property>
	</bean>

    <bean id="bankServiceTarget" class="footmark.spring.core.tx.declare.origin.BankServiceImpl">
        <property name="bankDao" ref="bankDao"/>
    </bean>
	
    <bean id="bankService" class="org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean">
        <property name="target" ref="bankServiceTarget"/>
        <property name="interceptorNames">
           <list>
              <idref bean="transactionInterceptor"/>
           </list>
        </property>
    </bean>
......
</beans>

 

       首先，我们配置了一个TransactionInterceptor来定义相关的事务规则，它有两个主要的属性：一个是transactionManager，用来指定一个事务管理器，并将具体事务相关的操作委托给它；另一个是Properties类型的transactionAttributes属性，它主要用来定义事务规则，该属性的每一个键值对中，键指定的是方法名，方法名可以使用通配符，而值就表示相应方法的所应用的事务属性。指定事务属性的取值有较复杂的规则，这在Spring中算得上是一件让人头疼的事。具体的书写规则如下：

 

传播行为 [，隔离级别] [，只读属性] [，超时属性] [不影响提交的异常] [，导致回滚的异常]

 

       传播行为是唯一必须设置的属性，其他都可以忽略，Spring为我们提供了合理的默认值。传播行为的取值必须以“PROPAGATION_”开头，共七种取值，如下表所示：            

PROPAGATION_MANDATORY

PROPAGATION_NESTED

PROPAGATION_NEVER

PROPAGATION_NOT_SUPPORTED

PROPAGATION_REQUIRED

PROPAGATION_REQUIRES_NEW

PROPAGATION_SUPPORTS

 

         隔离级别的取值必须以“ISOLATION_”开头，共五种取值，如下表所示：

ISOLATION_DEFAULT

ISOLATION_READ_COMMITTED

ISOLATION_READ_UNCOMMITTED

ISOLATION_REPEATABLE_READ

ISOLATION_SERIALIZABLE

 

        如果事务是只读的，那么我们可以指定只读属性，使用“readOnly”指定。否则我们不需要设置该属性。超时属性的取值必须以“TIMEOUT_”开头，后面跟一个int类型的值，表示超时时间，单位是秒。不影响提交的异常是指，即使事务中抛出了这些类型的异常，事务任然正常提交。必须在每一个异常的名字前面加上“+”。异常的名字可以是类名的一部分。比如，

“+RuntimeException”、“+tion”等等。导致回滚的异常是指，当事务中抛出这些类型的异常时，事务将回滚。必须在每一个异常的名字前面加上“-”。异常的名字可以是类名的全部或者部分，比如“-RuntimeException”、“-tion”等等。下面给出两个实例：

 

<property name="*Service">
    PROPAGATION_REQUIRED，
	ISOLATION_READ_COMMITTED，
	TIMEOUT_20，
        +AbcException，
	+DefException，
	-HijException
</property>

        以上表达式表示，针对所有方法名以Service结尾的方法，使用PROPAGATION_REQUIRED事务传播行为，事务的隔离级别是ISOLATION_READ_COMMITTED，超时时间为20秒，当事务抛出AbcException或者DefException类型的异常，则仍然提交，当抛出HijException类型的异常时必须回滚事务。这里没有指定"readOnly"，表示事务不是只读的。

 

<property name="test">
    PROPAGATION_REQUIRED，
    readOnly
</property>

       以上表达式表示，针对所有方法名为test的方法，使用PROPAGATION_REQUIRED事务传播行为，并且该事务是只读的。除此之外，其他的属性均使用默认值。比如，隔离级别和超时时间使用底层事务性资源的默认值，并且当发生未检查异常，则回滚事务，发生已检查异常则仍提交事务。

 

       配置好了TransactionInterceptor，还需要配置一个ProxyFactoryBean来组装target和advice。这是典型的Spring AOP的做法。通过ProxyFactoryBean生成的代理类就是织入了事务管理逻辑后的目标类。至此，声明式事务管理就算是实现了。我们没有对业务代码进行任何操作，所有设置均在配置文件中完成，这就是声明式事务的最大优点。

 

3、基于TransactionProxy...的声明式事务管理

       前面的声明式事务虽然好，但是却存在一个非常恼人的问题：配置文件太多。必须针对每一个目标对象配置一个ProxyFactoryBean；另外，虽然可以通过父子Bean的方式来复用TransactionInterceptor的配置，但是实际的复用几率也不高；这样，加上目标对象本身，每一个业务类可能需要对应三个 <bean/> 配置，随着业务类的增多，配置文件将会变得越来越庞大，管理配置文件又成了问题。

       为了缓解这个问题，Spring提供了TransactionProxyFactoryBean，用于将TransactionInterceptor 和ProxyFactoryBean的配置合二为一。如下面的代码所示：

<beans......>
	......
	<bean id="bankServiceTarget" class="footmark.spring.core.tx.declare.classic.BankServiceImpl">
	   <property name="bankDao" ref="bankDao"/>
	</bean>
	<bean id="bankService" class="org.springframework.transaction.interceptor.TransactionProxyFactoryBean">
	   <property name="target" ref="bankServiceTarget"/>
	   <property name="transactionManager" ref="transactionManager"/>
	   <property name="transactionAttributes">
		   <props>
			 <prop key="transfer">PROPAGATION_REQUIRED</prop>
		   </props>
	   </property>
	</bean>
    ......
</beans>

       如此一来，配置文件与先前相比简化了很多，这种配置方式称为Spring经典的声明式事务管理。但是，显式为每一个业务类配置一个TransactionProxyFactoryBean的做法将使得代码显得过于刻板，为此可以使用自动创建代理的方式来将其简化，使用自动创建代理是纯 AOP 知识，请读者参考相关文档。

 

4、基于<tx>命名空间的声明式事务管理

      前面两种声明式事务配置方式奠定了Spring声明式事务管理的基石。在此基础上，Spring 2.x 引入了<tx>命名空间，结合使用<aop>命名空间，带给开发人员配置声明式事务的全新体验，配置变得更加简单和灵活。另外，得益于 <aop> 命名空间的切点表达式支持，声明式事务也变得更加强大。如下面的配置文件所示：

<beans......>
	......
	<bean id="bankService"  class="footmark.spring.core.tx.declare.namespace.BankServiceImpl">
	   <property name="bankDao" ref="bankDao"/>
	</bean>
	<tx:advice id="bankAdvice" transaction-manager="transactionManager">
	   <tx:attributes>
		  <tx:method name="transfer" propagation="REQUIRED"/>
	   </tx:attributes>
	</tx:advice>

	<aop:config>
	   <aop:pointcut id="bankPointcut" expression="execution(* *.transfer(..))"/>
	   <aop:advisor advice-ref="bankAdvice" pointcut-ref="bankPointcut"/>
	</aop:config>
	......
</beans>

 

如果默认的事务属性就能满足要求，那么代码简化为如下所示：

<beans......>
	......
	<bean id="bankService" class="footmark.spring.core.tx.declare.namespace.BankServiceImpl">
	   <property name="bankDao" ref="bankDao"/>
	</bean>
	<tx:advice id="bankAdvice" transaction-manager="transactionManager">
	<aop:config>
	   <aop:pointcut id="bankPointcut" expression="execution(**.transfer(..))"/>
	   <aop:advisor advice-ref="bankAdvice" pointcut-ref="bankPointcut"/>
	</aop:config>
	......
</beans>

       由于使用了切点表达式，我们就不需要针对每一个业务类创建一个代理对象了。另外，如果配置的事务管理器Bean的名字取值为“transactionManager”，则可以省略 <tx:advice> 的transaction-manager属性，因为该属性的默认值即为“transactionManager”。

 

5、基于@Transactional的声明式事务管理

       除了基于命名空间的事务配置方式，Spring 2.x 还引入了基于Annotation的方式，具体主要涉及@Transactional标注。@Transactional可以作用于接口、接口方法、类以及类方法上。当作用于类上时，该类的所有public方法将都具有该类型的事务属性，同时，我们也可以在方法级别使用该标注来覆盖类级别的定义。如下面的代码所示：

 

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
public boolean transfer(Long fromId， Long toId， double amount) {
    return bankDao.transfer(fromId， toId， amount);
} 

       Spring使用BeanPostProcessor来处理Bean中的标注，因此我们需要在配置文件中作如下声明来激活该后处理Bean，如下面代码所示：

<tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager"/>

 

       与前面相似，transaction-manager属性的默认值是transactionManager，如果事务管理器Bean的名字即为该值，则可以省略该属性。

       虽然@Transactional注解可以作用于接口、接口方法、类以及类方法上，但是Spring小组建议不要在接口或者接口方法上使用该注解，因为这只有在使用基于接口的代理时它才会生效。另外， @Transactional注解应该只被应用到public方法上，这是由Spring AOP的本质决定的。如果你在protected、private或者默认可见性的方法上使用@Transactional 注解，这将被忽略，也不会抛出任何异常。

       基于<tx>命名空间和基于@Transactional的事务声明方式各有优缺点：

       基于<tx>的方式，其优点是与切点表达式结合，功能强大。利用切点表达式，一个配置可以匹配多个方法。

       基于@Transactional的方式必须在每一个需要使用事务的方法或者类上用@Transactional标注，尽管可能大多数事务的规则是一致的，但是对@Transactional而言，也无法重用，必须逐个指定。另一方面，基于@Transactional的方式使用起来非常简单明了，没有学习成本。开发人员可以根据需要，任选其中一种使用，甚至也可以根据需要混合使用这两种方式。

       如果不是对遗留代码进行维护，则不建议再使用基于TransactionInterceptor以及基于TransactionProxyFactoryBean的声明式事务管理方式，但是，学习这两种方式非常有利于对底层实现的理解。

       虽然上面共列举了四种声明式事务管理方式，但是这样的划分只是为了便于理解，其实后台的实现方式是一样的，只是用户使用的方式不同而已。

 

三、结束语

       三篇关于Spring事务的论述，只是小弟在工作中用到的总结，以及还有参考一些优秀参考资料：Spring官方参考文档、Spring系列：Spring框架简介。

      希望喜欢阅读的小伙伴，多看看这些优秀的文献。