完蛋，我的事务怎么不生效？

飞奔的炮台

前言
事务大家平时应该都有写，之前写事务的时候遇到一点坑，居然不生效，后来排查了一下，复习了一下各种事务失效的场景，想着不如来一个总结，这样下次排查问题，就能有恃无恐了。那么先来复习一下事务相关知识，事务是指操作的最小工作单位，作为一个单独且不可切割的单元操作，要么全部成功，要么全部失败。事务有四大特性（ACID）：

  

• 原子性（Atomicity）：事务包含的操作，要么全部成功，要么全部失败回滚，不会存在一半成功一半失败的中间状态。比如A和B一开始都有500元，A给B转账100，那么A的钱少了100，B的钱就必须多了100，不能A少了钱，B也没收到钱，那这个钱就不翼而飞了，不符合原子性了。  
  
• 一致性（Consistency）：一致性是指事务执行之前和之后，保持整体状态的一致，比如A和B一开始都有500元，加起来是1000元，这个是之前的状态，A给B转账100，那么最后A是400，B是600，两者加起来还是1000，这个整体状态需要保证。  
  
• 隔离性（Isolation）:前面两个特性都是针对同一个事务的，而隔离性指的是不同的事务，当多个事务同时在操作同一个数据的时候，需要隔离不同事务之间的影响，并发执行的事务之间不能相互干扰。  
  
• 持久性(Durability):指事务如果一旦被提交了，那么对数据库的修改就是永久性的，就算是数据库发生故障了，已经发生的修改也必然存在。
  

事务的几个特性并不是数据库事务专属的，广义上的事务是一种工作机制，是并发控制的基本单位，保证操作的结果，还会包括分布式事务之类的，但是一般我们谈论事务，不特指的话，说的就是与数据库相关的，因为我们平时说的事务基本都基于数据库来完成。

事务不仅是适用于数据库。我们可以将此概念扩展到其他组件，类似队列服务或外部系统状态。因此，“一系列数据操作语句必须完全完成或完全失败，以一致的状态离开系统”

测试环境
前面我们已经部署过了一些demo项目，以及用docker快速搭建环境，本文基于的也是之前的环境：

  

• JDK 1.8  
  
• Maven 3.6  
  
• Docker  
  
• Mysql
  

事务正常回滚的样例
正常的事务样例，包含两个接口，一个是获取所有的用户中的数据，另外一个更新的，是update用户数据，其实就是每个用户的年龄+1，我们让一次操作完第一个之后，抛出异常，看看最后的结果：

@Service("userService")
public class UserServiceImpl implements UserService {
  @Resource
  UserMapper userMapper;
  @Autowired
  RedisUtil redisUtil;
  @Override
  public List<User> getAllUsers() {
    List<User> users = userMapper.getAllUsers();
    return users;
  }
  @Override
  @Transactional
  public void updateUserAge() {
    userMapper.updateUserAge(1);
    int i= 1/0;
    userMapper.updateUserAge(2);
  }
}

数据库操作：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd" >
<mapper namespace="com.aphysia.springdocker.mapper.UserMapper">
  <select id="getAllUsers" resultType="com.aphysia.springdocker.model.User">
    SELECT * FROM user
  </select>
  <update id="updateUserAge" parameterType="java.lang.Integer">
    update user set age=age+1 where id =#{id}
  </update>
</mapper>

先获取http://localhost:8081/getUserList所有的用户看看：

在调用更新接口，页面抛出错误了：

控制台也出现了异常，意思是除以0，异常：

java.lang.ArithmeticException: / by zero
at com.aphysia.springdocker.service.impl.UserServiceImpl.updateUserAge(UserServiceImpl.java:35) ~[classes/:na]
at com.aphysia.springdocker.service.impl.UserServiceImpl$$FastClassBySpringCGLIB$$c8cc4526.invoke(<generated>) ~[classes/:na]
at org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy.invoke(MethodProxy.java:218) ~[spring-core-5.3.12.jar:5.3.12]
at org.springframework.aop.framework.CglibAopProxy$CglibMethodInvocation.invokeJoinpoint(CglibAopProxy.java:783) ~[spring-aop-5.3.12.jar:5.3.12]
at org.springframework.aop.framework.ReflectiveMethodInvocation.proceed(ReflectiveMethodInvocation.java:163) ~[spring-aop-5.3.12.jar:5.3.12]
at org.springframework.aop.framework.CglibAopProxy$CglibMethodInvocation.proceed(CglibAopProxy.java:753) ~[spring-aop-5.3.12.jar:5.3.12]
at org.springframework.transaction.interceptor.TransactionInterceptor$1.proceedWithInvocation(TransactionInterceptor.java:123) ~[spring-tx-5.3.12.jar:5.3.12]
at org.springframework.transaction.interceptor.TransactionAspectSupport.invokeWithinTransaction(TransactionAspectSupport.java:388) ~[spring-tx-5.3.12.jar:5.3.12]
at org.springframework.transaction.interceptor.TransactionInterceptor.invoke(TransactionInterceptor.java:119) ~[spring-tx-5.3.12.jar:5.3.12]
at org.springframework.aop.framework.ReflectiveMethodInvocation.proceed(ReflectiveMethodInvocation.java:186) ~[spring-aop-5.3.12.jar:5.3.12]
at org.springframework.aop.framework.CglibAopProxy$CglibMethodInvocation.proceed(CglibAopProxy.java:753) ~[spring-aop-5.3.12.jar:5.3.12]
at org.springframework.aop.framework.CglibAopProxy$DynamicAdvisedInterceptor.intercept(CglibAopProxy.java:698) ~[spring-aop-5.3.12.jar:5.3.12]
at com.aphysia.springdocker.service.impl.UserServiceImpl$$EnhancerBySpringCGLIB$$25070cf0.updateUserAge(<generated>) ~[classes/:na]

然后我们再次请求http://localhost:8081/getUserList，看到数据两个都是11说明数据都没有发生变化，第一个操作完之后，异常，回滚成功了：

[{"id":1,"name":"李四","age":11},{"id":2,"name":"王五","age":11}]

那什么时候事务不正常回滚呢？且听我细细道来：
实验
1. 引擎设置不对
我们知道，Mysql其实有一个数据库引擎的概念，我们可以用show engines来查看Mysql支持的数据引擎：

可以看到Transactions那一列，也就是事务支持，只有InnoDB，那就是只有InnoDB支持事务，所以要是引擎设置成其他的事务会无效。
我们可以用show variables like 'default_storage_engine'看默认的数据库引擎，可以看到默认是InnoDB:

mysql> show variables like 'default_storage_engine';
+------------------------+--------+
| Variable_name      | Value  |
+------------------------+--------+
| default_storage_engine | InnoDB |
+------------------------+--------+

那我们看看我们演示的数据表是不是也是用了InnoDB,可以看到确实是使用InnoDB

那我们把该表的引擎修改成MyISAM会怎么样呢？试试，在这里我们只修改数据表的数据引擎：

mysql> ALTER TABLE user ENGINE=MyISAM;
Query OK, 2 rows affected (0.06 sec)
Records: 2  Duplicates: 0  Warnings: 0

然后再update，不出意料，还是会报错，看起来错误没有什么不同：

但是获取全部数据的时候,第一个数据更新成功了，第二个数据没有更新成功，说明事务没有生效。

[{"id":1,"name":"李四","age":12},{"id":2,"name":"王五","age":11}]

结论：必须设置为InnoDB引擎，事务才生效。
2. 方法不能是 private
事务必须是public方法，如果用在了private方法上，那么事务会自动失效，但是在IDEA中，只要我们写了就会报错：Methods annotated with '@Transactional' must be overrideable，意思是事务的注解加上的方法，必须是可以重写的，private方法是不可以重写的，所以报错了。

同样的final修饰的方法，如果加上了注解，也会报错，因为用final就是不想被重写：

Spring中主要是用放射获取Bean的注解信息，然后利用基于动态代理技术的AOP来封装了整个事务，理论上我想调用private方法也是没有问题的,在方法级别使用method.setAccessible(true);就可以，但是可能Spring团队觉得private方法就是开发人员意愿上不愿意公开的接口，没有必要破坏封装性，这样容易导致混乱。
Protected方法可不可以？不可以！
下面我们为了实现，魔改代码结构，因为接口不能用Portected，如果用了接口，就不可能用protected方法，会直接报错，而且必须在同一个包里面使用，我们把controller和service放到同一个包下：

测试后发现事务不生效，结果依然是一个更新了，另外一个没有更新：

[{"id":1,"name":"李四","age":12},{"id":2,"name":"王五","age":11}]

结论：必须使用在public方法上，不能用在private,final，static方法上，否则不会生效。
3. 异常必须是运行期的异常
Springboot管理异常的时候，只会对运行时的异常（RuntimeException 以及它的子类） 进行回滚，比如我们前面写的i=1/0;，就会产生运行时的异常。
从源码来看也可以看到,rollbackOn(ex)方法会判断异常是RuntimeException或者Error：

public boolean rollbackOn(Throwable ex) {
return (ex instanceof RuntimeException || ex instanceof Error);
}

异常主要分为以下类型：
所有的异常都是Throwable，而Error是错误信息,一般是程序发生了一些不可控的错误,比如没有这个文件，内存溢出,IO突然错误了。而Exception下，除了RuntimeException，其他的都是CheckException,也就是可以处理的异常，Java程序在编写的时候就必须处理这个异常，否则编译是通不过去的。

由下面的图我们可以看出，CheckedException,我列举了几个常见的IOException IO异常,NoSuchMethodException没有找到这个方法，ClassNotFoundException 没找到这个类，而RunTimeException有常见的几种：

  

• 数组越界异常：IndexOutOfBoundsException  
  
• 类型转换异常：ClassCastException  
  
• 空指针异常：NullPointerException
  

事务默认回滚的是：运行时异常，也就是RunTimeException，如果抛出其他的异常是无法回滚的,比如下面的代码，事务就会失效：

@Transactional
   public void updateUserAge() throws Exception{
    userMapper.updateUserAge(1);
    try{
      int i = 1/0;
    }catch (Exception ex){
      throw new IOException("IO异常");
    }
    userMapper.updateUserAge(2);
  }

4. 配置不对导致

  

• 方法上需要使用@Transactional才能开启事务  
  
• 多个数据源配置或者多个事务管理器的时候，注意如果操作数据库A，不能使用B的事务，虽然这个问题很幼稚，但是有时候用错难查找问题。  
  
• 如果在Spring中，需要配置@EnableTransactionManagement来开启事务，等同于配置xml文件*<tx:annotation-driven/>*,但是在Springboot中已经不需要了，在springboot中SpringBootApplication注解包含了@EnableAutoConfiguration注解，会自动注入。
  

@EnableAutoConfiguration自动注入了哪些东西呢？在jetbrains://idea/navigate/reference?project=springDocker&path=~/.m2/repository/org/springframework/boot/spring-boot-autoconfigure/2.5.6/spring-boot-autoconfigure-2.5.6.jar!/META-INF/spring.factories下有自动注入的配置：

# Auto Configure
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
org.springframework.boot.autoconfigure.admin.SpringApplicationAdminJmxAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.aop.AopAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.amqp.RabbitAutoConfiguration,\
...
org.springframework.boot.autoconfigure.transaction.TransactionAutoConfiguration,\
...

里面配置了一个TransactionAutoConfiguration，这是事务自动配置类：

@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@ConditionalOnClass(PlatformTransactionManager.class)
@AutoConfigureAfter({ JtaAutoConfiguration.class, HibernateJpaAutoConfiguration.class,
DataSourceTransactionManagerAutoConfiguration.class, Neo4jDataAutoConfiguration.class })
@EnableConfigurationProperties(TransactionProperties.class)
public class TransactionAutoConfiguration {
  ...
@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@ConditionalOnBean(TransactionManager.class)
@ConditionalOnMissingBean(AbstractTransactionManagementConfiguration.class)
public static class EnableTransactionManagementConfiguration {
@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@EnableTransactionManagement(proxyTargetClass = false)   // 这里开启了事务
@ConditionalOnProperty(prefix = "spring.aop", name = "proxy-target-class", havingValue = "false")
public static class JdkDynamicAutoProxyConfiguration {
}
  ...
}
}

值得注意的是，@Transactional除了可以用于方法，还可以用于类，表示这个类所有的public方法都会配置事务。
5. 事务方法不能在同个类里面调用
想要进行事务管理的方法只能在其他类里面被调用，不能在当前类被调用，否则会失效，为了实现这个目的，如果同一个类有不少事务方法，还有其他方法，这个时候有必要抽取出一个事务类，这样分层会比较清晰，避免后继者写的时候在同一个类调用事务方法，造成混乱。
事务失效的例子：
比如我们将service事务方法改成：

public void testTransaction(){
    updateUserAge();
  }
  @Transactional
   public void updateUserAge(){
    userMapper.updateUserAge(1);
    int i = 1/0;
    userMapper.updateUserAge(2);
  }

在controller里面调用的是没有事务注解的方法，再间接调用事务方法：

@RequestMapping("/update")
  @ResponseBody
  public int update() throws Exception{
    userService.testTransaction();
    return 1;
  }

调用之后，发现事务失效，一个更新另外一个没有更新：

[{"id":1,"name":"李四","age":12},{"id":2,"name":"王五","age":11}]

为什么会这样呢？
Spring用切面对方法进行包装，只对外部调用方法进行拦截，内部方法没有进行拦截。
看源码：实际上我们调用事务方法的时候，会进入DynamicAdvisedInterceptor的public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy)()方法：

里面调用了AdvisedSupport.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(),这里是获取调用调用链。而没有@Transactional注解的方法userService.testTransaction()，根本获取不到代理调用链，调用的还是原来的类的方法。
spring里面要想对一个方法进行代理，用的就是aop，肯定需要一个标识，标识哪一个方法或者类需要被代理,spring里面定义了@Transactional作为切点，我们定义这个标识，就会被代理。
代理的时机是什么时候呢？
Spring统一管理了我们的bean，代理的时机自然就是创建bean的过程，看看哪一个类带了这个标识，就生成代理对象。
SpringTransactionAnnotationParser这个类有一个方法是用来判断TransactionAttribute注解的：

@Override
@Nullable
public TransactionAttribute parseTransactionAnnotation(AnnotatedElement element) {
AnnotationAttributes attributes = AnnotatedElementUtils.findMergedAnnotationAttributes(
element, Transactional.class, false, false);
if (attributes != null) {
return parseTransactionAnnotation(attributes);
}
else {
return null;
}
  }

6.多线程下事务失效
假设我们在多线程里面像以下方式使用事务，那么事务是不能正常回滚的：

@Transactional
  public void updateUserAge() {
    new Thread(
        new Runnable() {
          @Override
          public void run() {
            userMapper.updateUserAge(1);
          }
        }
    ).start();
    int i = 1 / 0;
    userMapper.updateUserAge(2);
  }

因为不同的线程使用的是不同SqlSession,相当于另外一个连接，根本不会用到同一个事务：

2021-11-28 14:06:59.852 DEBUG 52764 --- [     Thread-2] org.mybatis.spring.SqlSessionUtils     : Creating a new SqlSession
2021-11-28 14:06:59.930 DEBUG 52764 --- [     Thread-2] c.a.s.mapper.UserMapper.updateUserAge  : <==  Updates: 1
2021-11-28 14:06:59.931 DEBUG 52764 --- [     Thread-2] org.mybatis.spring.SqlSessionUtils     : Closing non transactional SqlSession [org.apache.ibatis.session.defaults.DefaultSqlSession@2e956409]

7. 注意合理使用事务嵌套
首先事务是有传播机制的：

  

• REQUIRED（默认）：支持使用当前事务，如果当前事务不存在，创建一个新事务，如果有直接使用当前的事务。
    
  
• SUPPORTS：支持使用当前事务，如果当前事务不存在，就不会使用事务。
    
  
• MANDATORY：支持使用当前事务，如果当前事务不存在，则抛出Exception,也就是必须当前处于事务里面。
    
  
• REQUIRES_NEW：创建新事务，如果当前事务存在，把当前事务挂起。
    
  
• NOT_SUPPORTED：没有事务执行，如果当前事务存在，把当前事务挂起。
    
  
• NEVER：没有事务执行，如果当前有事务则抛出Exception。
    
  
• NESTED：嵌套事务，如果当前事务存在，那么在嵌套的事务中执行。如果当前事务不存在，则表现跟`REQUIRED
  
  

查不多。
默认的是REQUIRED，也就是事务里面调用另外的事务，实际上不会重新创建事务，而是会重用当前的事务。那如果我们这样来写嵌套事务：

@Service("userService")
public class UserServiceImpl {
  @Autowired
  UserServiceImpl2 userServiceImpl2;
  
  @Resource
  UserMapper userMapper;
  
  @Transactional
  public void updateUserAge() {
    try {
      userMapper.updateUserAge(1);
      userServiceImpl2.updateUserAge();
    }catch (Exception ex){
      ex.printStackTrace();
    }
  }
}

调用的另外一个事务：

@Service("userService2")
public class UserServiceImpl2 {
  @Resource
  UserMapper userMapper;
  @Transactional
  public void updateUserAge() {
    userMapper.updateUserAge(2);
    int i = 1 / 0;
  }
}

会抛出以下错误：

org.springframework.transaction.UnexpectedRollbackException: Transaction rolled back because it has been marked as rollback-only

我们但是实际事务是正常回滚掉了，结果是对的，之所以出现这个问题，是因为里面到方法抛出了异常，用的是同一个事务，说明事务必须被回滚掉的，但是外层被catch住了，本来就是同一个事务，一个说回滚，一个catch住不让spring感知到Exception,那不是自相矛盾么？所以spring报错说：这个事务被标识了必须回滚掉,最终还是回滚掉了。
怎么处理呢？

  

•    
  
  • 外层主动抛出错误,throw new RuntimeException()   
    
     
  
•    
  
  • 使用TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();主动标识回滚   
    
    
  

@Transactional
  public void updateUserAge() {
    try {
      userMapper.updateUserAge(1);
      userServiceImpl2.updateUserAge();
    }catch (Exception ex){
      ex.printStackTrace();
      TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();
    }
  }

8. 依赖外部网络请求回滚需要考虑
有些时候，我们不仅操作自己的数据库，还需要同时考虑外部的请求，比如同步数据，同步失败，需要回滚掉自己的状态，在这种场景下，必须考虑网络请求是否会出错，出错如何处理，错误码是哪一个的时候才成功。
如果网络超时了，实际上成功了，但是我们判定为没有成功，回滚掉了，可能会导致数据不一致。这种需要被调用方支持重试，重试的时候，需要支持幂等，多次调用保存状态的一致，虽然整个主流程很简单，里面的细节还是比较多的。

总结
事务被Spring包裹了复杂性，很多东西可能源码很深，我们用的时候注意模拟测试一下调用是不是能正常回滚，不能理所当然，人是会出错的，而很多时候黑盒测试根本测试这种异常数据，如果没有正常回滚，后面需要手动处理，考虑到系统之间同步的问题，会造成很多不必要的麻烦，手动改数据库这流程就必须走。

【作者简介】：
秦怀，公众号【秦怀杂货店】作者，技术之路不在一时，山高水长，纵使缓慢，驰而不息。个人写作方向：Java源码解析，JDBC，Mybatis，Spring，redis，分布式，剑指Offer，LeetCode等，认真写好每一篇文章，不喜欢标题党，不喜欢花里胡哨，大多写系列文章，不能保证我写的都完全正确，但是我保证所写的均经过实践或者查找资料。遗漏或者错误之处，还望指正。
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