Spring事务管理：@Transactional注解深度解析

Spring事务管理：@Transactional注解深度解析

引言

在企业级应用开发中，事务管理是保障数据一致性和完整性的基石。无论是金融系统的转账操作，还是电商系统的下单扣库存，都离不开事务的支持。传统的事务管理方式（如编程式事务）往往会导致代码冗余，业务代码与事务管理代码高度耦合，难以维护。

Spring框架通过AOP（面向切面编程）技术，提供了优雅的声明式事务管理能力，其中@Transactional注解更是成为了开发者的“瑞士军刀”。然而，看似简单的一个注解，背后隐藏着复杂的传播行为、隔离级别以及AOP代理机制。如果对其原理理解不深，极易陷入“事务失效”、“数据不一致”等陷阱。

本文将从核心概念出发，深入剖析@Transactional的底层原理，并结合实战代码，助你彻底掌握Spring事务管理。

核心概念

在深入原理之前，我们必须先理解事务的两个核心维度：传播行为和隔离级别。

1. 事务传播行为

传播行为定义了多个事务方法相互调用时，事务如何在这些方法间传播。Spring定义了7种传播行为，最常用的有以下三种：

• REQUIRED（默认）：如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则创建一个新的事务。这是最常用的选择。
• REQUIRES_NEW：创建一个新的事务，如果当前存在事务，则把当前事务挂起。这意味着两个事务相互独立，互不影响。
• NESTED：如果当前存在事务，则在嵌套事务内执行；如果当前没有事务，则表现得像REQUIRED。它依赖于数据库的SavePoint机制，允许部分回滚。

2. 事务隔离级别

隔离级别定义了一个事务必须与其它事务隔离的程度。主要是为了解决并发场景下的“脏读”、“不可重复读”和“幻读”问题。

• READ_UNCOMMITTED：读未提交，最低级别，可能导致脏读。
• READ_COMMITTED：读已提交，防止脏读，但可能出现不可重复读（Oracle默认）。
• REPEATABLE_READ：可重复读，防止脏读和不可重复读，但可能出现幻读（MySQL默认）。
• SERIALIZABLE：串行化，最高级别，完全服从ACID原则，性能极低。

技术原理

为什么加上@Transactional注解，方法就拥有了事务能力？其背后的核心机制是 Spring AOP 和 动态代理。

1. 动态代理机制

Spring在启动时，会扫描所有带有@Transactional注解的Bean。对于这些Bean，Spring不会直接实例化原对象返回给容器，而是创建一个代理对象。

• JDK动态代理：如果目标类实现了接口，默认使用JDK动态代理。
• CGLIB代理：如果目标类没有实现接口，Spring会使用CGLIB生成一个子类代理。

2. 事务拦截器

代理对象的核心逻辑在于TransactionInterceptor。当外部调用被@Transactional注解的方法时，调用链路如下：

1. 客户端调用代理对象的方法。
2. 代理对象将调用委托给TransactionInterceptor。
3. TransactionInterceptor根据事务配置（传播行为、隔离级别等），调用PlatformTransactionManager获取数据库连接并开启事务。
4. 绑定连接至ThreadLocal：为了确保事务内的多个数据库操作使用同一个数据库连接，Spring将连接对象绑定到当前线程的ThreadLocal中（通过TransactionSynchronizationManager）。
5. 调用目标对象的实际业务方法。
6. 如果方法执行成功，TransactionInterceptor提交事务。
7. 如果方法抛出异常，且异常符合回滚规则（默认为RuntimeException和Error），则回滚事务。

实战代码

下面通过一个具体的“转账”场景，演示@Transactional的使用，特别是传播行为的影响。

场景描述

用户A向用户B转账100元。我们需要：
1. 扣减A的余额。
2. 增加B的余额。
3. 记录转账日志（无论转账成功与否，日志都应记录，即日志事务独立）。

代码实现

首先，定义实体类和Repository（此处简化数据库操作）：

/**
 * 用户实体类
 */
@Data
public class User {
    private Long id;
    private String username;
    private BigDecimal balance;
}

/**
 * 转账日志实体
 */
@Data
public class TransferLog {
    private Long id;
    private String message;
    private Date createTime;
}

接下来是核心业务代码：

```java
@Service
public class TransferService {

@Autowired
private UserRepository userRepository;
@Autowired
private LogService logService;

/**
 * 转账主方法
 * propagation = Propagation.REQUIRED: 默认行为，如果当前有事务则加入，没有则新建
 * rollbackFor = Exception.class: 指定遇到所有Exception都回滚（默认只回滚RuntimeException）
 */
@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED, rollbackFor = Exception.class)
public void transfer(Long fromId, Long toId, BigDecimal amount) {
    // 1. 扣减转出人余额
    User fromUser = userRepository.findById(fromId);
    if (fromUser.getBalance().compareTo(amount) < 0) {
        throw new RuntimeException("余额不足"); // 触发回滚
    }
    fromUser.setBalance(fromUser.getBalance().subtract(amount));
    userRepository.update(fromUser);

    // 2. 增加转入人余额
    User toUser = userRepository.findById(toId);
    toUser.setBalance(toUser.getBalance().add(amount));
    userRepository.update(toUser);

    // 3. 记录日志 (独立事务)
    // 即使上面的转账失败回滚，日志也需要保留
    try {
        logService.recordLog("用户 " + fromId + " 向 " + toId + " 转账 " + amount);
    } catch (Exception e) {
        // 捕获日志记录的异常，不影响主事务
        System.err.println("日志记录失败: " + e.getMessage());
    }

    // 模拟异常，测试事务回滚
    // if (true) throw new RuntimeException("模拟转账异常");
}

}

@Service
public class LogService {

@Autowired
private LogRepository logRepository;

/**
 * 记