Spring Boot事務註解全面解析

在Spring Boot應用程序中，事務註解是最常用的註解之一。它可以幫助程序員更好地管理資料庫事務，並提高代碼的可維護性和可測試性。本文將從多個方面對Spring Boot事務註解進行詳細的闡述，包括事務註解回滾、事務註解不生效、事務註解原理、事務註解失效問題、事務註解參數、核心註解等內容。

一、Spring Boot事務註解回滾

Spring Boot事務註解中最常用到的一個功能就是回滾。在默認情況下，當代碼中的一個方法出現異常時，Spring會自動回滾所有對資料庫的修改。例如：

@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    @Transactional
    public void saveAll(List userList) {
        for (User user : userList) {
            userRepository.save(user);
        }
        throw new RuntimeException("出現異常，事務回滾");
    }
}

上面的代碼中，當saveAll方法被調用時，如果保存到資料庫時出現異常，Spring將自動回滾所有對資料庫的修改。這是因為saveAll方法上被@Transactional註解所標註。

同時，也可以使用@Transactional註解的rollbackFor屬性來指定哪些異常可以觸發回滾：

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void saveAll(List userList) {
    for (User user : userList) {
        userRepository.save(user);
    }
}

上面的代碼中，指定了rollbackFor屬性為Exception.class，表示只要代碼中出現Exception及其子類的異常，都會觸發事務回滾。

二、Spring Boot事物註解不生效

事務註解不生效可能是讓程序員最為頭疼的問題之一。以下列出一些事務註解不生效的原因：

1. 不是public方法

Spring事務默認只對public方法有效，因為只有public方法才能被外部調用。如果使用事務註解來註解一個非public方法，那麼這個事務註解將不會生效。

@Component
public class UserService {

    @Autowired
    private UserDao userDao;

    @Transactional
    protected void save(User user) {
        userDao.save(user);
    }
}

上面的代碼中，save方法是被protected修飾的。因此，save方法上加的@Transactional註解將無效。

2. 方法內部調用

如果在方法內部調用了另一個帶有@Transactional註解的方法，事務註解將不會生效。這是因為Spring事務是基於AOP來實現的。在方法內部調用另一個方法，會繞過AOP代理。因此如果要使事務註解生效，必須在外部調用方法。

@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserDao userDao;

    @Transactional
    public void saveAndDelete(User userToDelete, User userToSave) {
        userDao.delete(userToDelete);
        save(userToSave);//save方法上有@Transactional註解
    }

    @Transactional
    public void save(User user) {
        userDao.save(user);
    }
}

上面的代碼中，如果調用saveAndDelete方法，只有saveAndDelete方法上的@Transactional註解會生效，而save方法上的@Transactional註解將無效。

3. 異常被捕獲

如果在事務方法內部捕獲了異常，並處理了異常，那麼事務將正常提交，不會回滾。

@Autowired
private UserDao userDao;

@Transactional
public void save(User user) {
    try {
        userDao.save(user);
        throw new RuntimeException("出現異常，但已被處理");
    } catch (Exception e) {
        //異常處理
    }
}

上面的代碼中，出現異常會被捕獲並進行了處理。因此，@Transactional註解將不會回滾事務。

三、Spring Boot事務註解原理

在Spring Boot中，事務註解的原理是基於AOP（面向切面編程）的。也就是說，對於帶有@Transactional註解的方法，在運行時會被動態地生成一個代理類，並將該方法被代理。當執行代理方法時，代理方法會判斷是否有事務正在進行，如果沒有，則開啟一個新事務；如果有，則將該方法的操作放入當前事務中。最後，執行完代理方法時，會判斷是否有異常發生，如果有，則回滾事務，否則提交事務。

四、Spring Boot事務註解失效問題

除了上面提到的事務註解不生效的原因之外，下面列舉一些其他的事務註解失效問題：

1. 異常不聲明拋出類型

聲明拋出的異常類型不能夠衝突，否則事務註解將失效。

@Transactional
public void save(User user) throws Exception {
    userDao.save(user);
    try {
        throw new Exception("業務異常");
    } catch (Exception e) {
        throw new Exception("異常");
    }
}

上面的代碼中，save方法聲明拋出Exception異常。但是，在try-catch中，又拋出了另一個Exception異常。這將導致布滿Spring默認的事務註解失效。

2. Redis註解與事務註解同時使用

在Spring Boot應用程序中，有時會使用Redis來緩存數據。如果在同一個方法中同時使用Redis註解和事務註解，可能會導致事務註解失效。

@Transactional
public void saveAndCache(User user) {
    userDao.save(user);
    redisTemplate.opsForValue().set(user.getId(), user);
}

上面的代碼中，在同一個方法中使用了@Transactional註解和Redis操作，這將導致事務註解失效。

為了解決這個問題，可以使用Spring提供的專門的Redis事務註解。將Redis操作放到一個單獨的方法中，並使用@RedisTransaction註解標註該方法，然後在需要訪問緩存的其他方法中調用該方法：

@Transactional
public void saveAndCache(User user) {
    userDao.save(user);
    cache(user);
}

@RedisTransaction
public void cache(User user) {
    redisTemplate.opsForValue().set(user.getId(), user);
}

五、Spring Boot事務註解加了沒用

如果我們在代碼中添加了@Transactional註解，但是並沒有看到任何事務被開啟或者提交，我們需要檢查以下幾個事項：

1. 開啟事務的方法名是否正確

在使用註解的時候是通過方法進行控制的，因此，事務註解加在的方法是一定要正確的。如果註解加在了一個不執行的方法上，那麼註解就是毫無作用的。

2. 檢查所在的類是否被代理成功

如果事務代理並沒有對一個類進行代理，那麼在這個類中加上@Transactional也是沒有卵用的。

3. 檢查事務是否已經被提交或回滾

如果事務已經被提交或回滾，那麼為了保證代碼的正確性，事務代理就不會執行任何操作了。在這種情況下，我們可以在日誌中查看是否有相關的記錄，以確定事務是否被提交或回滾。

六、Spring Boot事物註解失效場景

下面列舉一些常見的場景，可能導致Spring Boot事務註解失效：

1. 使用JdbcTemplate訪問資料庫

如果在使用Spring Boot JdbcTemplate訪問資料庫時，沒有使用Spring Boot提供的JdbcTemplate事務註解，可能會導致事務註解失效。

@Autowired
private JdbcTemplate jdbcTemplate;

@Transactional
public void save(User user) {
    jdbcTemplate.update("insert into user(username, password) values(?, ?)", user.getUsername(), user.getPassword());
}

上面的代碼中，雖然save方法上標註了@Transactional註解，但是jdbcTemplate是通過注入的方式獲得的，沒有使用JdbcTemplate事務註解，因此，事務註解將失效。

2. 多數據源情況下

在多數據源情況下，鐵線事務註解可能會失效。因為事務註解是基於AOP實現的，必須確保所有的操作都在同一個事務中進行。

@Bean(name = "primaryDataSource")
@ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.primary")
public DataSource primaryDataSource() {
    return DataSourceBuilder.create().build();
}

@Bean(name = "secondaryDataSource")
@ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.secondary")
public DataSource secondaryDataSource() {
    return DataSourceBuilder.create().build();
}

@Bean(name = "primaryJdbcTemplate")
public JdbcTemplate primaryJdbcTemplate(@Qualifier("primaryDataSource") DataSource dataSource) {
    return new JdbcTemplate(dataSource);
}

@Bean(name = "secondaryJdbcTemplate")
public JdbcTemplate secondaryJdbcTemplate(@Qualifier("secondaryDataSource") DataSource dataSource) {
    return new JdbcTemplate(dataSource);
}

@Transactional
public void save(User user) {
    primaryJdbcTemplate.update("insert into user(username, password) values(?, ?)", user.getUsername(), user.getPassword());
    secondaryJdbcTemplate.update("insert into user(username, password) values(?, ?)", user.getUsername(), user.getPassword());
}

上面的代碼中，save方法中同時使用了兩個數據源的JdbcTemplate進行訪問。由於每個JdbcTemplate都有一個事務，因此@Transactional註解將失效。

七、Spring Boot事務註解參數

Spring Boot事務註解提供了一些參數，可以用來進一步控制事務的行為：

1. isolation

表示事務的隔離級別。常用的有READ_UNCOMMITTED、READ_COMMITTED、REPEATABLE_READ、SERIALIZABLE。其中，SERIALIZABLE級別可以最大程度地保證數據的一致性，但是對資料庫性能的影響最大。

@Transactional(isolation = Isolation.READ_COMMITTED)
public void updateCUser(User user1, User user2) {
    //...
}

2. timeout

表示事務的超時時間，單位是秒。如果事務在指定的時間內沒有執行完，就會被強制回滾。

@Transactional(timeout = 10)
public void save(User user) {
    //...
}

3. readOnly

表示事務是否為只讀。如果為只讀，那麼事務中只能進行查詢操作，不能進行修改操作。這可以提高查詢效率，減少鎖定時間。

@Transactional(readOnly = true)
public List getAllUser() {
    //...
}

4. propagation

表示事務的傳播行為。當一個事務方法調用另一個事務方法時，就會使用到傳播行為。常用的有REQUIRED、REQUIRES_NEW、NESTED等。其中，REQUIRED是默認值。REQUIRES_NEW表示如果當前方法已有事務，則會掛起當前事務並重新開啟一個新事務執行；而NESTED則表示如果當前方法已有事務，則嵌套在當前事務中執行。

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
public void saveUserAndRole(User user, Role role) {
    saveUser(user);
    saveRole(role);
}

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
public void saveUser(User user) {
    //...
}

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
public void saveRole(Role role) {
    //...
}

八、SpringBoot核心註解

最後，本文列舉了一