学习笔记【Spring事务】

灰太狼 2022-09-02 14:45 324阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  1.事务传播机制
 *  2.事务的传播机制
 *  3.数据库事务隔离级别
 *  4.spring的事务隔离级别
 *  5.分布式事务
 *   *  5.1 CAP理论
     *   *  5.1.1 一致性
         *  5.1.2 可用性
         *  5.1.3 分区容错性
     *  5.2 BASE理论
     *   *  5.2.1 基本可用
         *  5.2.2 软状态
         *  5.2.3 最终一致性

# 1.事务传播机制 #

**事务特点:** 事务是恢复和并发控制的基本单位,事务具有4个属性:原子性,一致性,隔离性,持久性,这4个属性通常也叫做ACID特性.

*  原子性（Atomicity）：事务是一个原子操作，由一系列动作组成。事务的原子性确保动作要么全部完成，要么完全不起作用。
 *  一致性（Consistency）：一旦事务完成（不管成功还是失败），系统必须确保它所建模的业务处于一致的状态，而不会是部分完成部分失败。在现实中的数据不应该被破坏。
 *  隔离性（Isolation）：可能有许多事务会同时处理相同的数据，因此每个事务都应该与其他事务隔离开来，防止数据损坏。
 *  持久性（Durability）：一旦事务完成，无论发生什么系统错误，它的结果都不应该受到影响，这样就能从任何系统崩溃中恢复过来。通常情况下，事务的结果被写到持久化存储器中。

# 2.事务的传播机制 #

事务的传播性一般用在事务嵌套的场景，比如一个事务方法里面调用了另外一个事务方法，那么两个方法是各自作为独立的方法提交还是内层的事务合并到外层的事务一起提交，这就是需要事务传播机制的配置来确定怎么样执行。  
常用的事务传播机制如下：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>属性</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>PROPAGATION_REQUIRED</td> 
   <td>Spring默认的传播机制，能满足绝大部分业务需求，如果外层有事务，则当前事务加入到外层事务，一块提交，一块回滚。如果外层没有事务，新建一个事务执行</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>PROPAGATION_REQUES_NEW</td> 
   <td>该事务传播机制是每次都会新开启一个事务，同时把外层事务挂起，当当前事务执行完毕，恢复上层事务的执行。如果外层没有事务，执行当前新开启的事务即可</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>PROPAGATION_SUPPORT</td> 
   <td>如果外层有事务，则加入外层事务，如果外层没有事务，则直接使用非事务方式执行。完全依赖外层的事务</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>PROPAGATION_NOT_SUPPORT</td> 
   <td>该传播机制不支持事务，如果外层存在事务则挂起，执行完当前代码，则恢复外层事务，无论是否异常都不会回滚当前的代码</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>PROPAGATION_NEVER</td> 
   <td>该传播机制不支持外层事务，即如果外层有事务就抛出异常</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>PROPAGATION_MANDATORY</td> 
   <td>与NEVER相反，如果外层没有事务，则抛出异常</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>PROPAGATION_NESTED</td> 
   <td>该传播机制的特点是可以保存状态保存点，当前事务回滚到某一个点，从而避免所有的嵌套事务都回滚，即各自回滚各自的，如果子事务没有把异常吃掉，基本还是会引起全部回滚的。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# 3.数据库事务隔离级别 #

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>隔离级别</th> 
   <th>值</th> 
   <th>导致的问题</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Read-Uncommitted</td> 
   <td>0</td> 
   <td>导致脏读</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Read-Committed</td> 
   <td>1</td> 
   <td>避免脏读,允许不可重复读和幻读</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Repeatabled-Read</td> 
   <td>2</td> 
   <td>避免脏读,不可重复度,允许幻读</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Serializable</td> 
   <td>3</td> 
   <td>串行幻读,事务只能一个一个执行,避免了脏读,不可重复度,幻读,执行速度慢。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

*  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。  
    不可重复读重点在修改。
 *  幻读（Phantom reads）  
    幻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。

事务的隔离级别越高越能保证数据的完整性和一致性,mysql InnoDB事务默认隔离级别是Repeatabled-Read

# 4.spring的事务隔离级别 #

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>隔离级别</th> 
   <th>含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>ISOLATION_DEFAULT</td> 
   <td>使用后端数据库默认的隔离级别</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ISOLATION_READ_UNCOMMITTED</td> 
   <td>允许读取尚未提交的更改。可能导致脏读、幻读或不可重复读。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ISOLATION_READ_COMMITTED</td> 
   <td>（Oracle 默认级别）允许从已经提交的并发事务读取。可防止脏读，但幻读和不可重复读仍可能会发生。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ISOLATION_REPEATABLE_READ</td> 
   <td>（MYSQL默认级别）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，但幻读仍可能发生。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ISOLATION_SERIALIZABLE</td> 
   <td>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。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# 5.分布式事务 #

## 5.1 CAP理论 ##

一个经典的分布式系统理论。CAP理论告诉我们：一个分布式系统不可能同时满足一致性（C：Consistency）、可用性（A：Availability）和分区容错性（P：Partition tolerance）这三个基本需求，最多只能同时满足其中两项。

### 5.1.1 一致性 ###

在分布式环境下，一致性是指数据在多个副本之间能否保持一致的特性。在一致性的需求下，当一个系统在数据一致的状态下执行更新操作后，应该保证系统的数据仍然处于一直的状态。

对于一个将数据副本分布在不同分布式节点上的系统来说，如果对第一个节点的数据进行了更新操作并且更新成功后，却没有使得第二个节点上的数据得到相应的更新，于是在对第二个节点的数据进行读取操作时，获取的依然是老数据（或称为脏数据），这就是典型的分布式数据不一致的情况。在分布式系统中，如果能够做到针对一个数据项的更新操作执行成功后，所有的用户都可以读取到其最新的值，那么这样的系统就被认为具有强一致性

### 5.1.2 可用性 ###

可用性是指系统提供的服务必须一直处于可用的状态，对于用户的每一个操作请求总是能够在有限的时间内返回结果。这里的重点是"有限时间内"和"返回结果"。

"有限时间内"是指，对于用户的一个操作请求，系统必须能够在指定的时间内返回对应的处理结果，如果超过了这个时间范围，那么系统就被认为是不可用的。另外，"有限的时间内"是指系统设计之初就设计好的运行指标，通常不同系统之间有很大的不同，无论如何，对于用户请求，系统必须存在一个合理的响应时间，否则用户便会对系统感到失望。

"返回结果"是可用性的另一个非常重要的指标，它要求系统在完成对用户请求的处理后，返回一个正常的响应结果。正常的响应结果通常能够明确地反映出队请求的处理结果，即成功或失败，而不是一个让用户感到困惑的返回结果。

### 5.1.3 分区容错性 ###

分区容错性约束了一个分布式系统具有如下特性：分布式系统在遇到任何网络分区故障的时候，仍然需要能够保证对外提供满足一致性和可用性的服务，除非是整个网络环境都发生了故障。

网络分区是指在分布式系统中，不同的节点分布在不同的子网络（机房或异地网络）中，由于一些特殊的原因导致这些子网络出现网络不连通的状况，但各个子网络的内部网络是正常的，从而导致整个系统的网络环境被切分成了若干个孤立的区域。需要注意的是，组成一个分布式系统的每个节点的加入与退出都可以看作是一个特殊的网络分区。

既然一个分布式系统无法同时满足一致性、可用性、分区容错性三个特点，所以我们就需要抛弃一样：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L21pbmcxOTk1MTIyNA_size_16_color_FFFFFF_t_70]

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>选 择</th> 
   <th>说 明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>CA</td> 
   <td>放弃分区容错性，加强一致性和可用性，其实就是传统的单机数据库的选择</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>AP</td> 
   <td>放弃一致性（这里说的一致性是强一致性），追求分区容错性和可用性，这是很多分布式系统设计时的选择，例如很多NoSQL系统就是如此</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>CP</td> 
   <td>放弃可用性，追求一致性和分区容错性，基本不会选择，网络问题会直接让整个系统不可用</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 5.2 BASE理论 ##

### 5.2.1 基本可用 ###

基本可用是指分布式系统在出现不可预知故障的时候，允许损失部分可用性----注意，这绝不等价于系统不可用。比如：

*  1.响应时间上的损失。正常情况下，一个在线搜索引擎需要在0.5秒之内返回给用户相应的查询结果，但由于出现故障，查询结果的响应时间增加了1~2秒
 *  2.系统功能上的损失：正常情况下，在一个电子商务网站上进行购物的时候，消费者几乎能够顺利完成每一笔订单，但是在一些节日大促购物高峰的时候，由于消费者的购物行为激增，为了保护购物系统的稳定性，部分消费者可能会被引导到一个降级页面

### 5.2.2 软状态 ###

软状态指允许系统中的数据存在中间状态，并认为该中间状态的存在不会影响系统的整体可用性，即允许系统在不同节点的数据副本之间进行数据同步的过程存在延时

### 5.2.3 最终一致性 ###

最终一致性强调的是所有的数据副本，在经过一段时间的同步之后，最终都能够达到一个一致的状态。因此，最终一致性的本质是需要系统保证最终数据能够达到一致，而不需要实时保证系统数据的强一致性。

总的来说，BASE理论面向的是大型高可用可扩展的分布式系统，和传统的事物ACID特性是相反的，它完全不同于ACID的强一致性模型，而是通过牺牲强一致性来获得可用性，并允许数据在一段时间内是不一致的，但最终达到一致状态。但同时，在实际的分布式场景中，不同业务单元和组件对数据一致性的要求是不同的，因此在具体的分布式系统架构设计过程中，ACID特性和BASE理论往往又会结合在一起。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L21pbmcxOTk1MTIyNA_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220829/32bf774c0ad147d1b5966cedc909c52e.png