Java事务入门：从基础概念到初步实践

引言在 Java 语言相关的应用开发中，事务（Transaction）是其中一个核心概念，尤其是在涉及数据库操作时。理解并正确使用事务，可以确保应用系统数据的完整性和一致性。本文 Huazie 将带您从 Java 事务的基础概念出发，通过不同场景的事务管理实操，帮助您快速入门 Java 事务。

1. Java事务基础概念1.1 什么是事务？事务是数据库操作的基本执行单元，它要么完全地执行，要么完全地不执行。

事务作为一个逻辑工作单位，其关键特性【数据的完整性和一致性】就体现在其 ACID 属性上，如下：

原子性（Atomicity）：事务是一个原子操作单元，其对数据的修改要么全都执行，要么全都不执行。

一致性（Consistency）：事务必须使数据库从一个一致性状态变换到另一个一致性状态。

隔离性（Isolation）：事务的隔离性是指一个事务的执行不能被其他事务干扰，即一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。

持久性（Durability）：持久性是指一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。接下来的其他操作或故障不应该对其执行结果有任何影响。

1.2 为什么需要事务？我们先来想一下如下的场景：

多个数据库操作之间，有部分操作成功，部分操作失败，会咋样？

显然这个时候，应用系统的数据就会处于不一致的状态。这种不一致可能会带来非常严重的后果，包括但不限于如下：

数据错误：由于某些操作成功而某些操作失败，数据可能处于一个中间状态，既不完全符合操作前的状态，也不符合操作后预期的状态。

业务逻辑错误：当数据出现不一致时，基于这些数据执行的业务逻辑可能会出现错误。例如，在一个订单系统中，如果订单的创建和库存的减少操作没有同时成功，那么可能会导致订单状态与库存状态不匹配，从而影响整个业务流程。

系统可靠性降低：一个不可靠的数据系统可能会导致更多的错误和故障，需要更多的维护和支持，从而增加运营成本。

因此，为了避免这种情况，在多个数据库操作之间，我们就需要一种机制来确保这些操作要么全部成功，要么全部失败。而事务正是为了解决这个问题而存在的。

2. Java事务管理在 Java 中，我们可以使用 JDBC 、Spring、JPA、MyBatis（MyBatis Plus） 等框架来管理数据库事务。这些框架提供了丰富的 API 和工具，使我们能够轻松地管理事务。

2.1 JDBC 的事务管理在 JDBC 中，我们可以通过设置 Connection 对象的 autoCommit 属性来开启或关闭事务。

当 autoCommit 为 true 时，每次执行 SQL 语句都会自动提交事务；

当 autoCommit 为 false 时，我们需要手动调用 commit() 或 rollback() 方法来提交或回滚事务。

我们来看一个简单的 JDBC 事务管理示例：

1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253@Testpublic void testJDBCTransaction() throws Exception { // flea-config.xml 中配置 FleaJDBCConfig.init(DBSystemEnum.MySQL.getName(), "fleajpatest"); Connection conn = null; PreparedStatement pstmt1 = null; PreparedStatement pstmt2 = null; try { conn = FleaJDBCConfig.getConfig().getConnection(); // 关闭自动提交 conn.setAutoCommit(false); // 执行第一条SQL语句 String sql1 = "UPDATE student SET stu_age = stu_age-10 WHERE stu_name='huazie'"; pstmt1 = conn.prepareStatement(sql1); pstmt1.executeUpdate(); LOGGER.debug("执行第一条SQL语句"); // 模拟异常 throwEx(); // 执行第二条SQL语句 String sql2 = "UPDATE student SET stu_age = stu_age+12 WHERE stu_name='huazie'"; pstmt2 = conn.prepareStatement(sql2); pstmt2.executeUpdate(); LOGGER.debug("执行第二条SQL语句"); // 提交事务 conn.commit(); LOGGER.debug("提交事务"); } catch (SQLException e) { if (null != conn) { try { // 回滚事务 conn.rollback(); LOGGER.debug("回滚事务"); } catch (SQLException ex) { } } } finally { // 关闭资源 if (null != pstmt2) pstmt2.close(); if (null != pstmt1) pstmt1.close(); if (null != conn) conn.close(); }}private void throwEx() throws SQLException { throw new SQLException("Test Exception");}

在开始测试之前，先来看看要操作的数据【如下红框所示】：

上述示例中，执行完第一条语句之后，模拟抛出异常，我们来运行一下，可以看到如下结果：

同时检查数据库中发现数据没变，说明第一条 SQL 语句也没有执行成功，可见已经被回滚了。

现在，我们将模拟异常的代码去除，然后断点调试下看下两条语句执行完，但还没有提交的情况，如下：

从上述截图，可知连接在提交之前，数据还是原来的。

继续执行，连接被提交，我们可以看到 stu_age 已经被更改为 22，可见示例中的两条 SQL 语句已经执行成功。

2.2 Spring 事务管理Spring 提供了强大的声明式事务管理功能，我们可以将事务管理与业务逻辑分离，在不修改业务代码的情况下，为业务方法添加事务支持。

Spring 事务管理的核心接口是 PlatformTransactionManager，它是所有事务管理器的抽象。Spring 提供了多种事务管理器的实现。我们可以通过配置来选择合适的事务管理器，以便于 Spring 结合 JDBC、JPA、MyBatis（Mybatis Plus） 等框架来管理事务。

2.2.1 Spring + JDBC2.2.1.1 添加 Spring 配置在 Spring 配置文件中，我们需要配置数据源，如下：

123456

配置 JdbcTemplate，用于使用 JDBC 操作数据库，如下：

123

配置事务管理器 DataSourceTransactionManager，如下：

123

最后，在 Spring 配置文件中，我们需要开启对应的事务管理功能，如下：

1

2.2.1.2 添加业务代码并测试验证下面让我们添加业务代码，来演示下具体的事务管理，如下：

12345678910111213141516171819202122232425262728import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;import org.springframework.stereotype.Service;import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;@Servicepublic class StudentService { @Autowired private JdbcTemplate jdbcTemplate; @Transactional("jdbcTransactionManager") public void service() throws SQLException { // 插入一条记录 String sql = "insert into student(stu_name, stu_age, stu_sex, stu_state) values(?, ?, ?, ?)"; jdbcTemplate.update(sql, "LGH", "18", 1, 1); sql = "update student set stu_state = ? where stu_name = ?"; jdbcTemplate.update(sql, 0, "LGH"); throwEx(); } private void throwEx() throws SQLException { throw new SQLException("Test Exception"); }}

需要注意的是，这里抛出的异常还是 SQLException，它是 java.lang.Exception 的子类。

继续添加测试代码如下：

1234567891011121314@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)@ContextConfiguration(locations = {"classpath:applicationContext.xml"})public class StudentSpringJDBCTest { private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(StudentSpringJDBCTest.class); @Resource(name = "studentService") private StudentService studentService; @Test public void testSpringJDBCTransaction() throws Exception { studentService.service(); }}

现在运行上述测试代码，结果如下：

从上图可知，虽然这里抛出了异常，但是实际数据还是提交成功了。

那这里是什么原因呢？

这就要提到刚才抛出的异常了【即 SQLException】，Spring 事务管理能处理的异常一定要是RuntimeException及其子类 或者 Error及其子类，否则事务无法回滚。

可见如下截图【这块后续有时间展开讲解下】：

我们重新来修改一下业务代码，抛出 RuntimeException 异常 ：

1234567891011@Transactional("jdbcTransactionManager")public void service() throws RuntimeException { // 省略。。。 throwEx();}private void throwEx() throws RuntimeException { throw new RuntimeException("Test Exception");}

继续运行测试代码，执行结果如下：

可以看到，除了之前新增的，本次要处理的 SQL 并没有执行到数据库。

现在，让我们把抛出异常的代码注释掉，运行结果如下：

从上截图中可知，要处理的 SQL 都已经成功执行。

2.2.2 Spring + JPA2.2.2.1 JPA相关依赖Spring Data JPA 依赖

12345 org.springframework.data spring-data-jpa 2.5.0

EclipseLink 的 JPA 实现依赖

12345 org.eclipse.persistence eclipselink 2.5.0

2.2.2.2 添加 JPA 配置在资源文件夹的 META-INF 目录下添加 fleajpa-persistence.xml，配置持久化单元的内容如下：

12345678910111213141516171819202122 org.eclipse.persistence.jpa.PersistenceProvider com.huazie.fleadbtest.jpa.common.entity.Student true

2.2.2.3 添加 Spring 配置在 Spring 配置文件中，添加 JPA 相关的默认 Bean，用来初始化 LocalContainerEntityManagerFactoryBean，如下：

1234567891011121314151617181920 classpath:META-INF/fleajpa-persistence.xml

配置 LocalContainerEntityManagerFactoryBean，它是 Spring Data JPA 中用于创建和管理 EntityManagerFactory 的一个核心类，如下所示：

1234567891011121314

配置 JPA 事务管理器 JpaTransactionManager，如下：

123

启用 Spring Data JPA 仓库扫描，如下：

123

最后，在 Spring 配置文件中，还需要开启对应的事务管理功能，如下：

1

2.2.2.4 添加实体类新建如下实体类 Student，对应测试表 student

12345678910111213141516171819202122232425262728293031@Entity@Table(name = "student")public class Student implements FleaEntity { private static final long serialVersionUID = 1267943552214677159L; @Id @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY, generator = "STUDENT_SEQ") @SequenceGenerator(name = "STUDENT_SEQ") @Column(name = "stu_id", unique = true, nullable = false) private Long stuId; // 学生编号 @Column(name = "stu_name", nullable = false) private String stuName; // 学生姓名 @Column(name = "stu_age", nullable = false) private Integer stuAge; // 学生年龄 @Column(name = "stu_sex", nullable = false) private Integer stuSex; // 学生性别（1：男 2：女） @Column(name = "stu_state", nullable = false) private Integer stuState; // 学生状态（0：删除 1：在用） // ... 省略get和set方法 @Override public String toString() { return ToStringBuilder.reflectionToString(this); }}

2.2.2.5 添加业务代码并测试验证首先，添加 StudentRepository，用于访问 Student 实体相关的数据库操作的接口

12public interface StudentRepository extends JpaRepository {}

接着，添加如下业务代码：

123456789101112131415161718192021222324252627@Servicepublic class StudentService { @Autowired private StudentRepository studentRepository; @Transactional("fleaJpaTransactionManager") public void service() throws RuntimeException { Student student = new Student(); student.setStuName("杜甫"); student.setStuAge(35); student.setStuSex(1); student.setStuState(1); studentRepository.save(student); student.setStuState(0); studentRepository.save(student); throwEx(); } private void throwEx() throws RuntimeException { throw new RuntimeException("Test Exception"); }}

最后，添加自测类，如下：

123456789101112@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)@ContextConfiguration(locations = {"classpath:applicationContext.xml"})public class StudentSpringJPATest { @Resource(name = "studentService") private StudentService studentService; @Test public void testSpringJDBCTransaction() throws Exception { studentService.service(); }}

一切准备就绪，我们来运行上述自测类，结果如下：

从上述截图可见，业务代码抛出了异常，相关的数据库操作并未执行成功。【注意： 这里抛出的异常也一定要是RuntimeException及其子类 或者 Error及其子类】

将抛出异常的代码注释掉，再来运行一下看看，如下：

从上图中，我们可以看出业务代码的数据操作已经成功执行到了数据库中。

2.2.3 Spring + Mybatis Plus2.2.3.1 涉及依赖alibaba 的数据库连接池 druid 依赖：

12345 com.alibaba druid 1.2.0

mybatis 依赖：

12345 org.mybatis mybatis 3.5.9

Mybatis Plus 依赖：

12345 com.baomidou mybatis-plus 3.5.1

2.2.3.2 添加 Spring 配置在 Spring 配置文件中，添加数据源配置，如下：

123456

配置 SqlSessionFactory，如下所示：

1234

配置 MapperScan，如下所示：

123

配置事务管理器 DataSourceTransactionManager，如下：

123

最后，在 Spring 配置文件中，还需要开启对应的事务管理功能，如下：

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2.2.3.3 添加实体类新建如下实体类 Student，对应测试表 student

1234567891011121314151617181920@Data@TableName("student")public class Student { @TableId(value = "stu_id", type = IdType.AUTO) private Long stuId; // 学生编号 @TableField(value = "stu_name") private String stuName; // 学生姓名 @TableField(value = "stu_age") private Integer stuAge; // 学生年龄 @TableField(value = "stu_sex") private Integer stuSex; // 学生性别（1：男 2：女） @TableField(value = "stu_state") private Integer stuState; // 学生状态（0：删除 1：在用）}

2.2.2.4 添加业务代码并测试验证添加学生服务层接口类，如下：

123public interface IStudentService extends IService { void service() throws RuntimeException;}

添加学生服务层实现类，如下：

1234567891011121314151617181920212223242526@Service("studentServiceImpl")public class StudentServiceImpl extends ServiceImpl implements IStudentService { @Override @Transactional("dataSourceTransactionManager") public void service() throws RuntimeException { Student student = new Student(); student.setStuName("李白"); student.setStuAge(25); student.setStuSex(1); student.setStuState(1); baseMapper.insert(student); student.setStuState(0); baseMapper.updateById(student); throwEx(); } private void throwEx() throws RuntimeException { throw new RuntimeException("Test Exception"); }}

最后，添加自测类，如下：

123456789101112@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)@ContextConfiguration(locations = {"classpath:applicationContext.xml"})public class StudentServiceSpringTest { @Resource(name = "studentServiceImpl") private IStudentService studentService; @Test public void testSpringMybatisPlusTransaction() throws RuntimeException { studentService.service(); }}

现在，我们可以运行上述自测类，结果如下：

从上述截图可见，自定义异常已经被抛出，并且数据库中也没有执行成功，说明事务已经回滚了。

现在将抛出异常的代码注释掉，再来运行看看，如下：

从上图可知，相关数据库操作已经成功执行。

示例相关演示示例请查看 GitHub 上的 flea-db-test 测试项目。

总结本文 Huazie 从 Java 事务的基础概念出发，带大家通过不同的事务管理方式进行实践，进一步加深了对 Java 事务的理解。