理解 Spring Framework 事务抽象

ChatGPT-4o 中英对照 Understanding the Spring Framework Transaction Abstraction

Spring 事务抽象的关键是事务策略的概念。事务策略由一个 TransactionManager 定义，具体来说是用于命令式事务管理的 org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager 接口和用于反应式事务管理的 org.springframework.transaction.ReactiveTransactionManager 接口。以下列表展示了 PlatformTransactionManager API 的定义：

public interface PlatformTransactionManager extends TransactionManager {

    TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException;

    void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException;

    void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;
}

这主要是一个服务提供者接口 (SPI)，尽管你可以从应用程序代码中以编程方式使用它。由于 PlatformTransactionManager 是一个接口，因此可以根据需要轻松地进行模拟或存根。它不依赖于查找策略，例如 JNDI。PlatformTransactionManager 实现像 Spring Framework IoC 容器中的任何其他对象（或 bean）一样定义。仅此一项优势就使得 Spring Framework 事务成为一个值得使用的抽象，即使你使用 JTA 时也是如此。你可以比直接使用 JTA 更轻松地测试事务代码。

同样，为了符合 Spring 的理念，PlatformTransactionManager 接口的任何方法可能抛出的 TransactionException 是非检查异常（即，它继承自 java.lang.RuntimeException 类）。事务基础设施的故障几乎总是致命的。在极少数情况下，应用程序代码实际上可以从事务故障中恢复，应用程序开发人员仍然可以选择捕获和处理 TransactionException。关键点在于开发人员并不是被迫这样做。

getTransaction(..) 方法根据 TransactionDefinition 参数返回一个 TransactionStatus 对象。返回的 TransactionStatus 可能代表一个新的事务，也可能代表一个现有的事务，如果在当前调用栈中存在匹配的事务。在后一种情况下，这意味着与 Jakarta EE 事务上下文类似，TransactionStatus 与执行线程相关联。

Spring 还为使用响应式类型或 Kotlin 协程的响应式应用程序提供了事务管理抽象。以下列表显示了由 org.springframework.transaction.ReactiveTransactionManager 定义的事务策略：

public interface ReactiveTransactionManager extends TransactionManager {

    Mono<ReactiveTransaction> getReactiveTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException;

    Mono<Void> commit(ReactiveTransaction status) throws TransactionException;

    Mono<Void> rollback(ReactiveTransaction status) throws TransactionException;
}

反应式事务管理器主要是一个服务提供者接口（SPI），尽管你可以从你的应用程序代码中以编程方式使用它。由于 ReactiveTransactionManager 是一个接口，因此可以根据需要轻松地进行模拟或存根。

TransactionDefinition 接口指定：

• 传播：通常，事务范围内的所有代码都在该事务中运行。然而，你可以指定在已有事务上下文中运行事务方法时的行为。例如，代码可以继续在现有事务中运行（常见情况），或者现有事务可以被挂起并创建一个新事务。Spring 提供了所有 EJB CMT 熟悉的事务传播选项。要了解 Spring 中事务传播的语义，请参阅事务传播。

• 隔离：此事务与其他事务的工作隔离的程度。例如，此事务是否可以看到其他事务未提交的写入？

• 超时：此事务运行多长时间后超时，并由底层事务基础设施自动回滚。

• 只读状态：当你的代码读取但不修改数据时，可以使用只读事务。在某些情况下，只读事务可以是一个有用的优化，例如当你使用 Hibernate 时。

这些设置反映了标准的事务概念。如有必要，请参考讨论事务隔离级别和其他核心事务概念的资源。理解这些概念对于使用 Spring Framework 或任何事务管理解决方案至关重要。

TransactionStatus 接口为事务代码提供了一种简单的方法来控制事务执行和查询事务状态。这些概念应该是熟悉的，因为它们是所有事务 API 的常见组成部分。以下列表展示了 TransactionStatus 接口：

public interface TransactionStatus extends TransactionExecution, SavepointManager, Flushable {

    @Override
    boolean isNewTransaction();

    boolean hasSavepoint();

    @Override
    void setRollbackOnly();

    @Override
    boolean isRollbackOnly();

    void flush();

    @Override
    boolean isCompleted();
}

无论您选择 Spring 中的声明式还是编程式事务管理，定义正确的 TransactionManager 实现都是绝对必要的。通常，您通过依赖注入来定义这个实现。

TransactionManager 实现通常需要了解其工作的环境：JDBC、JTA、Hibernate 等。以下示例展示了如何定义一个本地 PlatformTransactionManager 实现（在这种情况下，使用普通的 JDBC）。

你可以通过创建一个类似于以下的 bean 来定义一个 JDBC DataSource：

<bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource" destroy-method="close">
    <property name="driverClassName" value="${jdbc.driverClassName}" />
    <property name="url" value="${jdbc.url}" />
    <property name="username" value="${jdbc.username}" />
    <property name="password" value="${jdbc.password}" />
</bean>

相关的 PlatformTransactionManager bean 定义然后引用 DataSource 定义。它应该类似于以下示例：

<bean id="txManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
    <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
</bean>

如果在 Jakarta EE 容器中使用 JTA，那么可以结合 Spring 的 JtaTransactionManager 使用通过 JNDI 获取的容器 DataSource。以下示例展示了 JTA 和 JNDI 查找版本的样子：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:jee="http://www.springframework.org/schema/jee"
    xsi:schemaLocation="
        http://www.springframework.org/schema/beans
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/jee
        https://www.springframework.org/schema/jee/spring-jee.xsd">

    <jee:jndi-lookup id="dataSource" jndi-name="jdbc/jpetstore"/>

    <bean id="txManager" class="org.springframework.transaction.jta.JtaTransactionManager" />

    <!-- other <bean/> definitions here -->

</beans>

JtaTransactionManager 不需要了解 DataSource（或任何其他特定资源），因为它使用容器的全局事务管理基础设施。

备注

前面的 dataSource bean 定义使用了 jee 命名空间中的 <jndi-lookup/> 标签。更多信息请参见 JEE Schema。

备注

如果您使用 JTA，无论您使用何种数据访问技术（无论是 JDBC、Hibernate JPA，还是任何其他支持的技术），您的事务管理器定义都应该相同。这是因为 JTA 事务是全局事务，可以登记任何事务性资源。

在所有 Spring 事务设置中，应用程序代码无需更改。您可以仅通过更改配置来更改事务的管理方式，即使这种更改意味着从本地事务转为全局事务或反之亦然。

Hibernate 事务设置

您还可以轻松使用 Hibernate 本地事务，如以下示例所示。在这种情况下，您需要定义一个 Hibernate LocalSessionFactoryBean，您的应用程序代码可以使用它来获取 Hibernate Session 实例。

DataSource bean 的定义与之前展示的本地 JDBC 示例相似，因此在下面的示例中不再展示。

备注

如果通过 JNDI 查找的 DataSource（由任何非 JTA 事务管理器使用）由 Jakarta EE 容器管理，则它应为非事务性的，因为事务是由 Spring Framework（而不是 Jakarta EE 容器）管理的。

在这种情况下，txManager bean 是 HibernateTransactionManager 类型。就像 DataSourceTransactionManager 需要引用 DataSource 一样，HibernateTransactionManager 需要引用 SessionFactory。下面的示例声明了 sessionFactory 和 txManager beans：

<bean id="sessionFactory" class="org.springframework.orm.hibernate5.LocalSessionFactoryBean">
    <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
    <property name="mappingResources">
        <list>
            <value>org/springframework/samples/petclinic/hibernate/petclinic.hbm.xml</value>
        </list>
    </property>
    <property name="hibernateProperties">
        <value>
            hibernate.dialect=${hibernate.dialect}
        </value>
    </property>
</bean>

<bean id="txManager" class="org.springframework.orm.hibernate5.HibernateTransactionManager">
    <property name="sessionFactory" ref="sessionFactory"/>
</bean>

如果您使用 Hibernate 和 Jakarta EE 容器管理的 JTA 事务，您应该使用与前面 JDBC JTA 示例中相同的 JtaTransactionManager，如下例所示。此外，建议通过其事务协调器以及可能的连接释放模式配置，使 Hibernate 感知 JTA：

<bean id="sessionFactory" class="org.springframework.orm.hibernate5.LocalSessionFactoryBean">
    <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
    <property name="mappingResources">
        <list>
            <value>org/springframework/samples/petclinic/hibernate/petclinic.hbm.xml</value>
        </list>
    </property>
    <property name="hibernateProperties">
        <value>
            hibernate.dialect=${hibernate.dialect}
            hibernate.transaction.coordinator_class=jta
            hibernate.connection.handling_mode=DELAYED_ACQUISITION_AND_RELEASE_AFTER_STATEMENT
        </value>
    </property>
</bean>

<bean id="txManager" class="org.springframework.transaction.jta.JtaTransactionManager"/>

或者，您可以将 JtaTransactionManager 传递给 LocalSessionFactoryBean 以强制执行相同的默认设置：

<bean id="sessionFactory" class="org.springframework.orm.hibernate5.LocalSessionFactoryBean">
    <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
    <property name="mappingResources">
        <list>
            <value>org/springframework/samples/petclinic/hibernate/petclinic.hbm.xml</value>
        </list>
    </property>
    <property name="hibernateProperties">
        <value>
            hibernate.dialect=${hibernate.dialect}
        </value>
    </property>
    <property name="jtaTransactionManager" ref="txManager"/>
</bean>

<bean id="txManager" class="org.springframework.transaction.jta.JtaTransactionManager"/>