Spring 基于注解的事务管理

数据库事务概念

事务（Transaction）是基于关系型数据库（RDBMS）的企业应用的重要组成部分。在软件开发领域，事务扮演者十分重要的角色，用来确保应用程序数据的完整性和一致性。

事务具有 4 个特性：原子性、一致性、隔离性和持久性，简称为 ACID 特性。

• 原子性（Atomicity）：一个事务是一个不可分割的工作单位，事务中包括的动作要么都做要么都不做。
• 一致性（Consistency）：事务必须保证数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态，一致性和原子性是密切相关的。
• 隔离性（Isolation）：一个事务的执行不能被其它事务干扰，即一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其它事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相打扰。
• 持久性（Durability）：持久性也称为永久性，指一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就是永久性的，后面的其它操作和故障都不应该对其有任何影响。

spring 事务管理

开启事务

tx 命名空间提供了一个 <tx:annotation-driven> 元素，用来开启注解事务，简化 Spring 声明式事务的 XML 配置。

<tx:annotation-driven> 元素的使用方式也十分的简单，我们只要在 Spring 的 XML 配置中添加这样一行配置即可。

<tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager">\</tx:annotation-driven>

与 <tx:advice> 元素一样，<tx:annotation-driven> 也需要通过 transaction-manager 属性来定义一个事务管理器，这个参数的取值默认为 transactionManager。如果我们使用的事务管理器的 id 与默认值相同，则可以省略对该属性的配置，形式如下。

<tx:annotation-driven/>

通过 <tx:annotation-driven> 元素开启注解事务后，Spring 会自动对容器中的 Bean 进行检查，找到使用 @Transactional 注解的 Bean，并为其提供事务支持。

使用 @Transactional 注解

@Transactional 注解是 Spring 声明式事务编程的核心注解，该注解既可以在类上使用，也可以在方法上使用。

@Transactional
public class XXX {
    @Transactional
    public void A(Order order) {
    ……
    }
    public void B(Order order) {
    ……
    }
}

若 @Transactional 注解在类上使用，则表示类中的所有方法都支持事务；若 @Transactional 注解在方法上使用，则表示当前方法支持事务。

Spring 在容器中查找所有使用了 @Transactional 注解的 Bean，并自动为它们添加事务通知，通知的事务属性则是通过 @Transactional 注解的属性来定义的。

@Transactional 注解包含多个属性，其中常用属性如下表。

spring 事务使用实例

首先创建三张表 order（订单表）、storage（商品库存表）、account（用户账户表）

DROP TABLE IF EXISTS `account`;
CREATE TABLE `account` (
  `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',
  `user_id` bigint DEFAULT NULL COMMENT '用户id',
  `total` decimal(10,0) DEFAULT NULL COMMENT '总额度',
  `used` decimal(10,0) DEFAULT NULL COMMENT '已用余额',
  `residue` decimal(10,0) DEFAULT '0' COMMENT '剩余可用额度',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;
INSERT INTO `account` VALUES ('1', '1', '1000', '0', '1000');

DROP TABLE IF EXISTS `order`;
CREATE TABLE `order` (
  `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `order_id` varchar(200) NOT NULL,
  `user_id` varchar(200) NOT NULL COMMENT '用户id',
  `product_id` varchar(200) NOT NULL COMMENT '产品id',
  `count` int DEFAULT NULL COMMENT '数量',
  `money` decimal(11,0) DEFAULT NULL COMMENT '金额',
  `status` int DEFAULT NULL COMMENT '订单状态：0：创建中；1：已完结',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

DROP TABLE IF EXISTS `storage`;
CREATE TABLE `storage` (
  `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `product_id` bigint DEFAULT NULL COMMENT '产品id',
  `total` int DEFAULT NULL COMMENT '总库存',
  `used` int DEFAULT NULL COMMENT '已用库存',
  `residue` int DEFAULT NULL COMMENT '剩余库存',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;
INSERT INTO `storage` VALUES ('1', '1', '100', '0', '100');

事务管理需要依赖的包

spring-beans-5.3.13.RELEASE.jar
spring-context-5.3.13.RELEASE.jar
spring-core-5.3.13.RELEASE.jar
spring-expression-5.3.13.RELEASE.jar
commons-logging-1.2.jar
spring-jdbc-5.3.13.RELEASE.jar
spring-tx-5.3.13.RELEASE.jar
spring-aop-5.3.13.jar
mysql-connector-java-8.0.23.jar
aspectjweaver-1.9.7.jar
spring-aspects-5.3.13.jar

创建一个名为 Order 的实体类，代码如下。

package net.test.entity;
import java.math.BigDecimal;

public class Order {
    //自增 id
    private Long id;
    //订单 id
    private String orderId;
    //用户 id
    private String userId;
    //商品 id
    private String productId;
    //订单商品数量
    private Integer count;
    //订单金额
    private BigDecimal money;
    //订单状态
    private Integer status;
   
   //get set方法省略
   
}

创建一个名为 Account 的实体类，代码如下。

package net.test.entity;
import java.math.BigDecimal;

public class Account {
    //自增 id
    private Long id;
    //用户 id
    private String userId;
    //账户总金额
    private BigDecimal total;
    //已用账户金额
    private BigDecimal used;
    //剩余账户金额
    private BigDecimal residue;
    
	//get set方法省略
}

创建一个名为 Storage 的实体类，代码如下。

package net.test.entity;

public class Storage {
    //自增 id
    private Long id;
    //商品 id
    private String productId;
    //商品库存总数
    private Integer total;
    //已用商品数量
    private Integer used;
    //剩余商品数量
    private Integer residue;
   
   // get set方法省略
}

创建一个名为 OrderDao 的接口，代码如下。

package net.test.dao;
import net.test.entity.Order;

public interface OrderDao {
    /**
     * 创建订单
     * @param order
     * @return
     */
    int createOrder(Order order);
    /**
     * 修改订单状态
     * 将订单状态从未完成（0）修改为已完成（1）
     * @param orderId
     * @param status
     */
    void updateOrderStatus(String orderId, Integer status);
}

创建一个名为 AccountDao 的接口，代码如下。

package net.test.dao;
import net.test.entity.Account;
import java.math.BigDecimal;

public interface AccountDao {
    /**
     * 根据用户查询账户金额
     * @param userId
     * @return
     */
    Account selectByUserId(String userId);
    /**
     * 扣减账户金额
     * @param userId
     * @param money
     * @return
     */
    int decrease(String userId, BigDecimal money);
}

创建一个名为 StorageDao 的接口，代码如下。

package net.test.dao;
import net.test.entity.Storage;

public interface StorageDao {
    /**
     * 查询商品的库存
     * @param productId
     * @return
     */
    Storage selectByProductId(String productId);
    /**
     * 扣减商品库存
     * @param record
     * @return
     */
    int decrease(Storage record);
}

创建 OrderDao 的实现类 OrderDaoImpl，代码如下。

package net.test.dao.impl;
import net.test.dao.OrderDao;
import net.test.entity.Order;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.stereotype.Repository;

@Repository
public class OrderDaoImpl implements OrderDao {
    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;
    @Override
    public int createOrder(Order order) {
        String sql = "insert into `order` (order_id,user_id, product_id, `count`, money, status) values (?,?,?,?,?,?)";
        int update = jdbcTemplate.update(sql, order.getOrderId(), order.getUserId(), order.getProductId(), order.getCount(), order.getMoney(), order.getStatus());
        return update;
    }
    @Override
    public void updateOrderStatus(String orderId, Integer status) {
        String sql = " update `order`  set status = 1 where order_id = ? and status = ?;";
        jdbcTemplate.update(sql, orderId, status);
    }
}

创建 AccountDao 的实现类 AccountDaoImpl，代码如下。

package net.test.dao.impl;
import net.test.dao.AccountDao;
import net.test.entity.Account;
import net.test.entity.Order;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.jdbc.core.BeanPropertyRowMapper;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.stereotype.Repository;
import java.math.BigDecimal;

@Repository
public class AccountDaoImpl implements AccountDao {
    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;
    @Override
    public Account selectByUserId(String userId) {
        String sql = "  select * from account where user_id = ?";
        return jdbcTemplate.queryForObject(sql, new BeanPropertyRowMapper<Account>(Account.class), userId);
    }
    @Override
    public int decrease(String userId, BigDecimal money) {
        String sql = "UPDATE account SET residue = residue - ?, used = used + ? WHERE user_id = ?;";
        return jdbcTemplate.update(sql, money, money, userId);
    }
}

创建 StorageDao 的实现类 StorageDaoImpl，代码如下。

package net.test.dao.impl;
import net.test.dao.StorageDao;
import net.test.entity.Storage;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.jdbc.core.BeanPropertyRowMapper;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.stereotype.Repository;

@Repository
public class StorageDaoImpl implements StorageDao {
    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;
    @Override
    public Storage selectByProductId(String productId) {
        String sql = "select *   from storage where product_id = ?";
        return jdbcTemplate.queryForObject(sql, new BeanPropertyRowMapper<Storage>(Storage.class), productId);
    }
    @Override
    public int decrease(Storage record) {
        String sql = " update storage set  used =? ,residue=? where product_id=?";
        return jdbcTemplate.update(sql, record.getUsed(), record.getResidue(), record.getProductId());
    }
}

创建一个名为 OrderService 的接口，代码如下。

package net.test.service;
import net.test.entity.Order;

public interface OrderService {
    
     //创建订单
    public void createOrder(Order order);
}

创建 OrderService 的实现类 OrderServiceImpl，代码如下。

package net.test.service.impl;
import net.test.dao.AccountDao;
import net.test.dao.OrderDao;
import net.test.dao.StorageDao;
import net.test.entity.Account;
import net.test.entity.Order;
import net.test.entity.Storage;
import net.test.service.OrderService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Isolation;
import org.springframework.transaction.annotation.Propagation;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;


@Service("orderService")
public class OrderServiceImpl implements OrderService {
    @Autowired
    private OrderDao orderDao;
    @Autowired
    private AccountDao accountDao;
    @Autowired
    private StorageDao storageDao;
    
	
	/**
     * 在方法上使用 @Transactional 注解
     */
    @Transactional(isolation = Isolation.DEFAULT, propagation = Propagation.REQUIRED, timeout = 10, readOnly = false)
    @Override
    public void createOrder(Order order) {
        //自动生成订单 id
        SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyyMMddHHmmssSSS");
        String format = df.format(new Date());
        String orderId = order.getUserId() + order.getProductId() + format;
        System.out.println("自动生成的订单 id 为：" + orderId);
        order.setOrderId(orderId);
        System.out.println("开始创建订单数据，订单号为：" + orderId);
        //创建订单数据
        orderDao.createOrder(order);
        System.out.println("订单数据创建完成，订单号为：" + orderId);
        System.out.println("开始查询商品库存，商品 id 为：" + order.getProductId());
        Storage storage = storageDao.selectByProductId(order.getProductId());
        if (storage != null && storage.getResidue().intValue() >= order.getCount().intValue()) {
            System.out.println("商品库存充足，正在扣减商品库存");
            storage.setUsed(storage.getUsed() + order.getCount());
            storage.setResidue(storage.getTotal().intValue() - storage.getUsed());
            int decrease = storageDao.decrease(storage);
            System.out.println("商品库存扣减完成");
        } else {
            System.out.println("警告：商品库存不足，正在执行回滚操作！");
            throw new RuntimeException("库存不足");
        }
        System.out.println("开始查询用户的账户金额");
        Account account = accountDao.selectByUserId(order.getUserId());
        if (account != null && account.getResidue().intValue() >= order.getMoney().intValue()) {
            System.out.println("账户金额充足，正在扣减账户金额");
            accountDao.decrease(order.getUserId(), order.getMoney());
            System.out.println("账户金额扣减完成");
        } else {
            System.out.println("警告：账户余额不足，正在执行回滚操作！");
            throw new RuntimeException("账户余额不足");
        }
        System.out.println("开始修改订单状态，未完成》》》》》已完成");
        orderDao.updateOrderStatus(order.getOrderId(), 0);
        System.out.println("修改订单状态完成！");
    }
}

在 src 目录下添加数据库，创建一个配置文件 jdbc.properties，配置内容如下。

jdbc.driver=com.mysql.cj.jdbc.Driver
jdbc.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/spring-tx-db
jdbc.username=root
jdbc.password=root

在 src 目录下创建一个 XML 配置文件 Beans.xml，配置内容如下。

<?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:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
   http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd
   http://www.springframework.org/schema/context
   http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
   http://www.springframework.org/schema/tx
   http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd">
   
    <!--开启注解事务-->
    <tx:annotation-driven/>
   
   <!--开启组件扫描-->
    <context:component-scan base-package="net.test"></context:component-scan>
    <!--引入 jdbc.properties 中的配置-->
    <context:property-placeholder location="classpath:jdbc.properties"></context:property-placeholder>
    <!--定义数据源 Bean-->
    <bean id="dataSource" class="org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource">
        <!--数据库连接地址-->
        <property name="url" value="${jdbc.url}"/>
        <!--数据库的用户名-->
        <property name="username" value="${jdbc.username}"/>
        <!--数据库的密码-->
        <property name="password" value="${jdbc.password}"/>
        <!--数据库驱动-->
        <property name="driverClassName" value="${jdbc.driver}"/>
    </bean>
    <!--定义 JdbcTemplate Bean-->
    <bean id="jdbcTemplate" class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate">
        <!--将数据源的 Bean 注入到 JdbcTemplate 中-->
        <property name="dataSource" ref="dataSource"></property>
    </bean>
    <!--配置事务管理器-->
    <bean id="transactionManager"
          class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
        <property name="dataSource" ref="dataSource"></property>
    </bean>
</beans>

创建一个名为 MainApp 的类，代码如下。

package net.test;
import net.test.entity.Order;
import net.test.service.OrderService;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import java.math.BigDecimal;

public class MainApp {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context2 = new ClassPathXmlApplicationContext("Beans.xml");
        OrderService orderService = context2.getBean("orderService", OrderService.class);
        Order order = new Order();
        //设置商品 id
        order.setProductId("1");
        //商品数量
        order.setCount(30);
        //商品金额
        order.setMoney(new BigDecimal(600));
        //设置用户 id
        order.setUserId("1");
        //订单状态为未完成
        order.setStatus(0);
        orderService.createOrder(order);
    }
}

执行 MainApp 类中 main 方法，控制台输出如下。

自动生成的订单 id 为：1120220111173635296
开始创建订单数据，订单号为：1120220111173635296
订单数据创建完成，订单号为：1120220111173635296
开始查询商品库存，商品 id 为：1
商品库存充足，正在扣减商品库存
商品库存扣减完成
开始查询用户的账户金额
账户金额充足，正在扣减账户金额
账户金额扣减完成
开始修改订单状态，未完成》》》》》已完成
修改订单状态完成！