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Spring事务隔离级别和传播特性

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传播行为

事务的第一个方面是传播行为。传播行为定义关于客户端和被调用方法的事务边界。Spring定义了7中传播行为。如下表所示:

传播行为 意义
PROPAGATION_MANDATORY 表示该方法必须运行在一个事务中。如果当前没有事务正在发生,将抛出一个异常
PROPAGATION_NESTED 表示如果当前正有一个事务在进行中,则该方法应当运行在一个嵌套式事务中。被嵌套的事务可以独立于封装事务进行提交或回滚。如果封装事务不存在,行为就像PROPAGATION_REQUIRES一样。
PROPAGATION_NEVER 表示当前的方法不应该在一个事务中运行。如果一个事务正在进行,则会抛出一个异常。
PROPAGATION_NOT_SUPPORTED 表示该方法不应该在一个事务中运行。如果一个现有事务正在进行中,它将在该方法的运行期间被挂起。
PROPAGATION_SUPPORTS 表示当前方法不需要事务性上下文,但是如果有一个事务已经在运行的话,它也可以在这个事务里运行。
PROPAGATION_REQUIRES_NEW 表示当前方法必须在它自己的事务里运行。一个新的事务将被启动,而且如果有一个现有事务在运行的话,则将在这个方法运行期间被挂起。
PROPAGATION_REQUIRES 表示当前方法必须在一个事务中运行。如果一个现有事务正在进行中,该方法将在那个事务中运行,否则就要开始一个新事务。

传播规则回答了这样一个问题,就是一个新的事务应该被启动还是被挂起,或者是一个方法是否应该在事务性上下文中运行。

隔离级别

声明式事务的第二个方面是隔离级别。隔离级别定义一个事务可能受其他并发事务活动活动影响的程度。另一种考虑一个事务的隔离级别的方式,是把它想象为那个事务对于事物处理数据的自私程度。

在一个典型的应用程序中,多个事务同时运行,经常会为了完成他们的工作而操作同一个数据。并发虽然是必需的,但是会导致一下问题:

  • 脏读(Dirty read)– 脏读发生在一个事务读取了被另一个事务改写但尚未提交的数据时。如果这些改变在稍后被回滚了,那么第一个事务读取的数据就会是无效的。
  • 不可重复读(Nonrepeatable read)– 不可重复读发生在一个事务执行相同的查询两次或两次以上,但每次查询结果都不相同时。这通常是由于另一个并发事务在两次查询之间更新了数据。
  • 幻影读(Phantom reads)– 幻影读和不可重复读相似。当一个事务(T1)读取几行记录后,另一个并发事务(T2)插入了一些记录时,幻影读就发生了。在后来的查询中,第一个事务(T1)就会发现一些原来没有的额外记录。

在理想状态下,事务之间将完全隔离,从而可以防止这些问题发生。然而,完全隔离会影响性能,因为隔离经常牵扯到锁定在数据库中的记录(而且有时是锁定完整的数据表)。侵占性的锁定会阻碍并发,要求事务相互等待来完成工作。

考虑到完全隔离会影响性能,而且并不是所有应用程序都要求完全隔离,所以有时可以在事务隔离方面灵活处理。因此,就会有好几个隔离级别。

隔离级别 含义
ISOLATION_DEFAULT 使用后端数据库默认的隔离级别。
ISOLATION_READ_UNCOMMITTED 允许读取尚未提交的更改。可能导致脏读、幻影读或不可重复读。
ISOLATION_READ_COMMITTED 允许从已经提交的并发事务读取。可防止脏读,但幻影读和不可重复读仍可能会发生。
ISOLATION_REPEATABLE_READ 对相同字段的多次读取的结果是一致的,除非数据被当前事务本身改变。可防止脏读和不可重复读,但幻影读仍可能发生。
ISOLATION_SERIALIZABLE 完全服从ACID的隔离级别,确保不发生脏读、不可重复读和幻影读。这在所有隔离级别中也是最慢的,因为它通常是通过完全锁定当前事务所涉及的数据表来完成的。

只读(Read Only)

声明式事务的第三个特性是它是否是一个只读事务。如果一个事务只对后端数据库执行读操作,那么该数据库就可能利用那个事务的只读特性,采取某些优化 措施。通过把一个事务声明为只读,可以给后端数据库一个机会来应用那些它认为合适的优化措施。由于只读的优化措施是在一个事务启动时由后端数据库实施的, 因此,只有对于那些具有可能启动一个新事务的传播行为(PROPAGATION_REQUIRES_NEW、PROPAGATION_REQUIRED、 ROPAGATION_NESTED)的方法来说,将事务声明为只读才有意义。

此外,如果使用Hibernate作为持久化机制,那么把一个事务声明为只读,将使Hibernate的flush模式被设置为FLUSH_NEVER。这就告诉Hibernate避免和数据库进行不必要的对象同步,从而把所有更新延迟到事务的结束。

事务超时(Timeout)

为了使一个应用程序很好地执行,它的事务不能运行太长时间。因此,声明式事务的下一个特性就是它的超时。

假设事务的运行时间变得格外的长,由于事务可能涉及对后端数据库的锁定,所以长时间运行的事务会不必要地占用数据库资源。这时就可以声明一个事务在特定秒数后自动回滚,不必等它自己结束。

由于超时时钟在一个事务启动的时候开始的,因此,只有对于那些具有可能启动一个新事务的传播行为(PROPAGATION_REQUIRES_NEW、PROPAGATION_REQUIRED、ROPAGATION_NESTED)的方法来说,声明事务超时才有意义。

回滚(Rollback)

在默认设置下,事务只在出现运行时异常(runtime exception)时回滚,而在出现受检查异常(checked exception)时不回滚(这一行为和EJB中的回滚行为是一致的)。

不过,也可以声明在出现特定受检查异常时像运行时异常一样回滚。同样,也可以声明一个事务在出现特定的异常时不回滚,即使那些异常是运行时一场。

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