Spring 事务管理全解析：原理、源码与实战

Spring 事务管理全解析：原理、源码与实战

事务（Transaction） 是保证数据一致性的重要机制，Spring 通过 声明式事务 和 编程式事务 提供强大的事务管理能力。本篇文章将深入剖析 Spring 事务的底层原理、传播机制、源码解析，并通过代码实战讲解如何正确使用 Spring 事务。

📌 1. 什么是事务？（What）

事务是数据库操作的最小执行单元，必须具备 ACID（原子性、一致性、隔离性、持久性）特性。

Spring 事务的两种实现方式：

1. 声明式事务（Declarative Transaction）（推荐）：使用 @Transactional 注解，无需手动管理事务。
2. 编程式事务（Programmatic Transaction）：手动管理 TransactionTemplate 或 PlatformTransactionManager。

📌 2. 为什么需要 Spring 事务？（Why）

❌ 问题：没有事务时可能导致数据不一致

假设 UserService 有一个 transfer() 方法，执行两步操作：

public void transfer(String from, String to, double amount) {
    accountDao.debit(from, amount);  // 从账户 A 扣款
    int error = 1 / 0;  // 模拟异常
    accountDao.credit(to, amount);  // 向账户 B 存款
}

结果：
💥 accountDao.debit() 执行成功，但 accountDao.credit() 失败，导致 钱扣了但没到账！

✅ 解决方案：使用事务管理，保证数据一致性

@Transactional
public void transfer(String from, String to, double amount) {
    accountDao.debit(from, amount);
    int error = 1 / 0;  // 模拟异常
    accountDao.credit(to, amount);
}

结果：
❌ 发生异常，事务回滚，accountDao.debit() 的操作被撤销，避免数据错误。

📌 3. 如何使用 Spring 事务？（How）

✅ 方式一：基于 @Transactional 的声明式事务（推荐）

① 添加 Spring 事务依赖

如果是 Spring Boot 项目，spring-boot-starter-data-jpa 默认包含事务管理功能：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
</dependency>

② 在 Service 层开启事务

@Service
public class AccountService {
    @Autowired
    private AccountDao accountDao;

    @Transactional
    public void transfer(String from, String to, double amount) {
        accountDao.debit(from, amount);
        int error = 1 / 0;  // 模拟异常
        accountDao.credit(to, amount);
    }
}

③ 配置 @EnableTransactionManagement

如果 Spring Boot 已自动配置，无需额外配置。Spring XML 配置如下：

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

④ 测试事务

@SpringBootTest
@RunWith(SpringRunner.class)
public class TransactionTest {
    @Autowired
    private AccountService accountService;

    @Test
    public void testTransaction() {
        accountService.transfer("Alice", "Bob", 100);
    }
}

🔥 运行结果：

• 如果 @Transactional 生效，Alice 账户扣款后发生异常，事务回滚，数据不变。
• 如果没有事务管理，Alice 账户扣款后异常，Bob 账户不会收到钱，导致数据错误。

✅ 方式二：编程式事务管理

如果想手动控制事务，可使用 TransactionTemplate：

@Service
public class AccountService {
    @Autowired
    private TransactionTemplate transactionTemplate;

    public void transfer(String from, String to, double amount) {
        transactionTemplate.execute(status -> {
            accountDao.debit(from, amount);
            int error = 1 / 0;  // 模拟异常
            accountDao.credit(to, amount);
            return null;
        });
    }
}

编程式事务适用于：需要在代码中动态管理事务的复杂场景，例如嵌套事务、动态回滚等。

📌 4. 事务传播机制（Propagation）

Spring 事务支持 7 种传播行为（Propagation），用于控制嵌套事务的执行方式。

示例：

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
public void methodA() {
    methodB(); // 执行时创建新事务，methodB 不会影响 methodA
}

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
public void methodB() {
    // 加入 methodA 的事务，methodB 出错会导致 methodA 也回滚
}

📌 5. Spring 事务底层原理

🔥 @Transactional 注解的执行流程

1. 代理拦截：Spring AOP 生成代理对象（JDK 动态代理或 CGLIB）。
2. 事务管理器：TransactionInterceptor 拦截方法调用，委托 TransactionManager 处理事务。
3. 数据库连接：Spring 事务使用 DataSourceTransactionManager 管理数据库连接。
4. 事务提交或回滚：方法执行成功，提交事务；发生异常，回滚事务。

源码解析

Spring AOP 代理执行事务：

public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {
    TransactionInfo txInfo = createTransactionIfNecessary();
    try {
        Object retVal = invocation.proceed();
        commitTransactionAfterReturning(txInfo);
        return retVal;
    } catch (Throwable ex) {
        rollbackTransaction(txInfo, ex);
        throw ex;
    }
}

事务管理器 DataSourceTransactionManager

public void commit(TransactionStatus status) {
    if (!status.isCompleted()) {
        doCommit(status);
    }
}

事务回滚

public void rollback(TransactionStatus status) {
    if (!status.isCompleted()) {
        doRollback(status);
    }
}

📌 6. 总结

✅ 声明式事务 @Transactional 是最推荐的方式，简洁高效。
✅ Spring 事务传播机制 适用于复杂业务场景。
✅ 事务底层基于 AOP 代理，拦截方法执行，委托 TransactionManager 处理事务。

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