业务代码中的Spring声明式事务,你都处理正确了吗?

今天,该篇博客主要聊聊业务代码中与数据库事务相关的坑。

Spring 针对 Java Transaction API (JTA)、JDBC、Hibernate 和 Java Persistence API(JPA) 等事务 API,实现了一致的编程模型,而 Spring 的声明式事务功能更是提供了极其方便的事务配置方式,配合 Spring Boot 的自动配置,大多数 Spring Boot 项目只需要在方法上标记 @Transactional 注解,即可一键开启方法的事务性配置。

大多数业务开发同学都有事务的概念,也知道如果整体考虑多个数据库操作要么成功要么失败时,需要通过数据库事务来实现多个操作的一致性和原子性。但,在使用上大多仅限于为方法标记 @Transactional,不会去关注事务是否有效、出错后事务是否正确回滚,也不会考虑复杂的业务代码中涉及多个子业务逻辑时,怎么正确处理事务。事务没有被正确处理,一般来说不会过于影响正常流程,也不容易在测试阶段被发现。但当系统越来越复杂、压力越来越大之后,就会带来大量的数据不一致问题,随后就是大量的人工介入查看和修复数据(也就是所谓的脏数据)。

小心Spring 的事务可能没有生效

在使用 @Transactional 注解开启声明式事务时, 第一个最容易忽略的问题是,很可能事务并没有生效。

事务失效场景一:

定义一个 UserService 类,负责业务逻辑处理。如果不清楚 @Transactional 的实现方式,只考虑代码逻辑的话,这段代码看起来没有问题。
定义一个入口方法 createUserWrong1 来调用另一个私有方法 createUserPrivate,私有方法上标记了 @Transactional 注解。当传入的用户名包含 test 关键字时判断为用户名不合法,抛出异常,让用户创建操作失败,期望事务可以回滚:

@Service
@Slf4j
public class UserService {
   @Autowired
   private UserRepository userRepository;

   //一个公共方法供Controller调用,内部调用事务性的私有方法
   public int createUserWrong1(String name) {
   try {
         this.createUserPrivate(new UserEntity(name));
   } catch (Exception ex) {
         log.error("create user failed because {}", ex.getMessage());
   }
     return userRepository.findByName(name).size();
 }
   //标记了@Transactional的private方法
   @Transactional
   private void createUserPrivate(UserEntity entity) {
      userRepository.save(entity);
      if (entity.getName().contains("test"))
        throw new RuntimeException("invalid username!");
    }
  }
}

调用接口后发现,即便用户名不合法,用户也能创建成功。刷新浏览器,多次发现有十几个的非法用户注册。

这里给出 @Transactional 生效原则 1,除非特殊配置(比如使用 AspectJ 静态织入实现AOP),否则只有定义在 public 方法上的 @Transactional 才能生效。原因是,Spring默认通过动态代理的方式实现 AOP,对目标方法进行增强,private 方法无法代理到,Spring 自然也无法动态增强事务处理逻辑。

测试发现,调用新的 createUserWrong2 方法事务同样不生效。这里,我给出@Transactional 生效原则 2,必须通过代理过的类从外部调用目标方法才能生效。

调用方式:userService.createUserPublic(new UserEntity(name)); 原因是:通过 this 自调用,没有机会走到 Spring 的代理类;后两种改进方案调用的是 Spring 注入的 UserService,通过代理调用才有机会对 createUserPublic 方法进行动态增强。

事务即便生效也不一定能回滚

通过 AOP 实现事务处理可以理解为,使用 try…catch…来包裹标记了 @Transactional 注解的方法,当方法出现了异常并且满足一定条件的时候,在 catch 里面我们可以设置事务回滚,没有异常则直接提交事务。

这里的“一定条件”,主要包括两点。
第一,只有异常传播出了标记了 @Transactional 注解的方法,事务才能回滚。在 Spring的 TransactionAspectSupport 里有个 invokeWithinTransaction 方法,里面就是处理事务的逻辑。可以看到,只有捕获到异常才能进行后续事务处理:

第二,默认情况下,出现 RuntimeException(非受检异常)或 Error 的时候,Spring
才会回滚事务。

①如果你希望自己捕获异常进行处理的话,也没关系,可以手动设置让当前事务处于回滚状态:

@Transactional
public void createUserRight1(String name) {
try {
      userRepository.save(new UserEntity(name));
      throw new RuntimeException("error");
} catch (Exception ex) {
      log.error("create user failed", ex);  
      TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();
   }
}

②在注解中声明,期望遇到所有的 Exception 都回滚事务(来突破默认不回滚受检异常的限制):

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void createUserRight2(String name) throws IOException {
   userRepository.save(new UserEntity(name));
   otherTask();
}

同样也是可以回滚。

总结

业务代码中最常见的使用数据库事务的方式,即 Spring 声明式事务,与你总结了使用上可能遇到的三类坑,包括:

第一,因为配置不正确,导致方法上的事务没生效。我们务必确认调用 @Transactional 注解标记的方法是 public 的,并且是通过 Spring 注入的 Bean 进行调用的。

第二,因为异常处理不正确,导致事务虽然生效但出现异常时没回滚。Spring 默认只会对标记 @Transactional 注解的方法出现了 RuntimeException 和 Error 的时候回滚,如果我们的方法捕获了异常,那么需要通过手动编码处理事务回滚。如果希望 Spring 针对其他异常也可以回滚,那么可以相应配置@Transactional 注解的 rollbackFor 和noRollbackFor 属性来覆盖其默认设置。

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