使用Spring框架实现数据库事务处理

2023-03-27 20:49:15

企业级应用系统在更新数据库数据时，一般都采用数据库事务处理，以确保数据库数据的一致性。本文主要讨论在Spring框架中如何使用数据库事务处理更新数据库数据。通过本课的学习，可以达到如下目标。

● 了解JDBC对数据库事务处理的支持

● 掌握在Spring框架中使用事务处理的技术

事务处理对数据库来说，是对数据库的一系列SQL语句操作，这些操作被组织为一个事务。事务具有原子性，即事物中的操作要么全部执行，要么全部不执行。若事务中的SQL语句在执行过程中发生错误，事务需要对已经执行的SQL语句进行回滚操作，撤销先前对数据库的操作，防止数据库出现错误状态。

例如，在课程案例mooc数据库中，一个业务是学生购买课程，购买课程业务步骤包括更新teacher表，记录老师的收入，同时student_course表增加一条购买记录，更新student表的余额字段。上述业务步骤需要全部执行完毕，才能反映出学生购买课程的正确状态。如果因意外情况，上述操作仅成功执行了部分SQL语句，其它语句没有执行或执行失败，就会造成学生购买课程这个业务记录不完整，数据库处于数据错乱状态。若利用数据库事务技术执行上述操作，当发生上述情况时，数据库系统会将先前执行的SQL语句撤销，将数据库回滚到事务执行前状态。

1、JDBC对数据库事务处理的支持

JDBC本身就提供了对数据库事务处理的支持，使用java.sql.Connection对象完成事务的提交。使用Connection提交数据库事务处理代码如下。

Connection类的setAutoCommit方法用于设置JDBC提交SQL语句的方式。设置为ture时，JDBC自动提交SQL语句，JDBC提交SQL语句的方式默认为true。设置为false时，SQL语句的提交由应用程序负责，应用程序必须调用commit方法，同时要在执行SQL语句异常处理块中调用rollback方法，对异常发生前进行的数据库进行回滚操作。

在企业级应用中，事务一般是并发执行的，当事务并发执行时，就会发生数据库数据同步的问题，具体问题可分为下面四种类型。

（1）脏读：一个数据库事务在更新数据的过程中，数据是保存在内存中的，只有调用commit方法，更新的数据才最终写到数据库中。如果一个事务使用了另一个事务更新但没保存的数据，这个数据就称为脏数据，事务读取这个数据就称为脏读。

（2）不可重复读：在同一事务中，两次读取同一记录，读取的记录内容却不相同。例如，事务A第一次读取了一条记录，同时事务B更新并提交了该条记录，事务A第二次读取该条记录时，当前读取的记录内容和第一次读取的记录内容不相同。

（3）幻读：当事务A对表中的所有记录进行了修改，同时事务B又在表中插入了一条新的记录。A事务在后续对该表操作时，就会发现表中还存在没有修改的记录，就好象发生了幻觉一样。

（4）丢失更新：当事务A和事务B对同一数据进行修改时，就会发生丢失更新的问题。例如，B事务对m记录进行了修改，A事务在修改m记录时发生异常并回滚，就会将B事务对m记录的修改覆盖掉。

为了解决上面提到的事务并发问题，JDBC定义了五种事务隔离级别来解决来解决这些并发导致的问题。

表1 JDBC提供的事务隔离级别说明

表中隔离级别从上到下依次增高，最高级别是TRANSACTION_SERIALIZABLE，它通过强制事务串行执行（不是并行），避免了事务并发执行导致发生的数据同步问题。出于应用程序访问数据库性能的考虑，一般设置隔离级别为TRANSACTION_READ_COMMITTED。

2、在Spring框架中调用事务处理

下面给出具体执行事务处理的案例程序。案例程序的数据源采用mooc数据库，mooc数据库的结构以及本案例中没有列出的代码详见《Spring使用JDBC访问MySQL数据库》一文。

让Spring框架开始执行一个数据库事务时，需要分成三步走。第一步配置数据源DataSource；第二步声明事务管理TransactionManager类；第三步定义可以执行事务的DAO类。

第一步：配置数据源DataSource

需要让Spring框架知道数据库的位置及其连接方式，这个工作由DataSource完成。Spring框架通过DataSource连接数据库，DataSource既可以在Spring框架的配置文件中配置，也可以放在Bean类中配置。下面是在Spring配置文件中配置数据源的代码。

配置语句定义了MySQL数据库的URL地址、访问账户及访问密码。

第二步：声明事务管理TransactionManager

Spring 框架提供了PlatformTransactionManager作为事务管理类的顶层接口，声明了初始化事务、提交事务、回滚事务等接口。接口实现由具体的数据库驱动类实现。具体包括DataSourceTransactionManager、HibernateTransactionManager等实现类。本文主要用DataSourceTransactionManager来实现事务的管理。在Spring框架配置文件中配置DataSourceTransactionManager类。

声明DataSourceTransactionManager类，需要传入之前已声明的DataSource数据源。

第三步：定义可以执行事务的DAO类

DAO提供了应用程序访问数据源必要的接口和方法，接口和方法的具体实现细节，程序并不需要了解。DAO的具体细节详见《Spring使用JDBC访问MySQL数据库》一文。

CourseTransactio类实现了CourseDao接口，CourseDao是访问mooc数据库的顶层接口，接口提供了mooc数据库表的增删改查操作。CourseTransactio主要实现了CourseDao类的buyCourse，实现学生购买课程事务。购买课程事务涉及到更新teacher表，在student_course表增加一条购买记录，更新student表的余额字段数据库操作，这些操作需要进行连续处理，中间不能中断出错，如果出错则需要做回滚处理。因此，buyCourse方法采用数据库事务进行处理。

事务处理从TransactionDefinition开始，前面我们谈到了事务的隔离级别，TransactionDefinition就是用来定义事务隔离级别的。DefaultTransactionDefinition表示使用数据库的默认隔离级别，对大部分数据库而言，默认隔离级别是TRANSACTION_READ_COMMITTED。

当TransactionDefinition 创建后，可以通过调用 getTransaction方法开始事务，该方法会返回 TransactionStatus 的一个实例。 TransactionStatus 用于追踪当前的事务状态，如果后面的SQL语句都运行成功，可以使用 TransactionManager 的 commit() 方法来提交这个事务，否则使用 rollback() 方法来回滚整个操作。

完整的配置文件代码。