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Java异常分类与Spring事务回滚机制深度剖析

ops 2025/8/12 10:04:35

Java异常分类与Spring事务回滚机制深度剖析

作者：AI助手
日期：2025-05-22

一、前言

在企业级开发中，Spring的声明式事务（@Transactional）极大简化了数据一致性的管理。但很多开发者对事务回滚与异常的关系、事务传播机制及其背后源码实现理解不够深入，容易踩坑。本文将系统梳理相关理论与实践，深入源码，助你彻底掌握Spring事务。

二、Java异常分类

2.1 异常体系结构

Java异常体系如下图：

Throwable
├── Error（严重错误，JVM级，程序无法处理）
└── Exception├── Checked Exception（受检异常，如IOException、SQLException）└── RuntimeException（运行时异常，如NullPointerException、IllegalArgumentException）

2.2 受检与非受检异常

Checked Exception（受检异常）
必须显式声明throws或捕获处理。比如IOException、SQLException。
Unchecked Exception（运行时异常）
编译器不强制处理。比如NullPointerException、IllegalArgumentException。

口诀：
受检异常要声明，运行时异常可不管。

三、Spring事务原理

3.1 声明式事务的实现方式

Spring主要通过AOP代理实现声明式事务：

容器在Bean初始化时，自动为带有@Transactional的方法生成代理对象（JDK动态代理或CGLIB）。
代理对象拦截方法调用，事务拦截器（TransactionInterceptor）负责事务管理。

流程简图

业务方法调用↓
代理对象（AOP）↓
TransactionInterceptor（事务拦截器）↓
PlatformTransactionManager（策略接口，不同实现）↓
数据库事务

3.2 事务拦截器核心源码

// TransactionInterceptor#invoke
public Object invoke(final MethodInvocation invocation) throws Throwable {TransactionAttribute txAttr = getTransactionAttributeSource().getTransactionAttribute(method, targetClass);PlatformTransactionManager tm = determineTransactionManager(txAttr);TransactionInfo txInfo = createTransactionIfNecessary(tm, txAttr, joinpointIdentification);Object retVal;try {retVal = invocation.proceedWithInvocation(); // 执行业务代码} catch (Throwable ex) {completeTransactionAfterThrowing(txInfo, ex); // 异常处理throw ex;} finally {cleanupTransactionInfo(txInfo); // 清理}commitTransactionAfterReturning(txInfo); // 正常提交return retVal;
}

四、Spring事务回滚机制与异常关系

4.1 默认回滚规则

只对RuntimeException和Error自动回滚
对Checked Exception（受检异常）不会自动回滚，除非配置rollbackFor

源码分析

// DefaultTransactionAttribute#rollbackOn
public boolean rollbackOn(Throwable ex) {return (ex instanceof RuntimeException || ex instanceof Error);
}

4.2 自定义回滚规则

可通过@Transactional注解参数配置：

rollbackFor：指定哪些异常需要回滚
noRollbackFor：指定哪些异常不回滚

示例：

@Transactional(rollbackFor = IOException.class, noRollbackFor = NullPointerException.class)
public void foo() throws IOException { ... }

源码分析

// RuleBasedTransactionAttribute#rollbackOn
public boolean rollbackOn(Throwable ex) {// 遍历rollbackRules，匹配异常类型// ...省略if (winner == null) {return super.rollbackOn(ex);}return !(winner instanceof NoRollbackRuleAttribute);
}

4.3 捕获异常对事务的影响

如果业务代码catch住异常且未继续抛出，Spring事务感知不到异常，不会回滚。

示例：

@Transactional
public void bar() {try {// 业务代码} catch (Exception e) {// 异常被吞，事务不会回滚}
}

手动回滚方法：

@Transactional
public void baz() {try {// 业务代码} catch (Exception e) {TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();}
}

五、Spring事务传播机制（Propagation）

5.1 传播行为类型

Spring定义了7种事务传播行为，主要包括：

REQUIRED（默认）：如果当前存在事务，则加入，否则新建事务
REQUIRES_NEW：总是新建事务，挂起原有事务
NESTED：嵌套事务，依赖底层数据库支持
SUPPORTS、MANDATORY、NOT_SUPPORTED、NEVER

5.2 传播机制源码分析

// AbstractPlatformTransactionManager#getTransaction
public final TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException {Object transaction = doGetTransaction();if (isExistingTransaction(transaction)) {// 已有事务，处理不同传播行为return handleExistingTransaction(definition, transaction, debugEnabled);}// 无事务，处理不同传播行为// ...
}

六、设计模式在Spring事务中的应用

代理模式：AOP代理实现方法拦截
策略模式：PlatformTransactionManager接口多策略实现（JDBC、JPA等）
模板方法模式：AbstractPlatformTransactionManager定义事务模板，子类实现细节
责任链模式：AOP拦截器链
适配器模式：不同数据源通过实现同一接口适配Spring事务

七、常见误区与最佳实践

7.1 常见误区

误认为所有异常都会回滚
只有运行时异常和Error才自动回滚。
捕获异常未手动回滚
异常被catch并吞掉，需手动调用setRollbackOnly()。
内部方法调用失效
同类内部调用@Transactional方法不会被AOP代理增强，事务无效。

7.2 最佳实践

业务异常建议继承RuntimeException
不要随意捕获异常，交给Spring处理回滚
需要受检异常回滚时，明确指定rollbackFor
避免同类内部调用@Transactional方法

八、案例演示

@Service
public class DemoService {// 运行时异常，事务会回滚@Transactionalpublic void runtimeEx() {throw new RuntimeException("运行时异常，事务回滚");}// 受检异常，事务不会回滚@Transactionalpublic void checkedEx() throws IOException {throw new IOException("受检异常，事务不会回滚");}// 指定受检异常回滚@Transactional(rollbackFor = IOException.class)public void checkedExRollback() throws IOException {throw new IOException("受检异常，事务回滚");}// 捕获异常，不回滚@Transactionalpublic void catchEx() {try {throw new RuntimeException("异常被捕获，事务不会回滚");} catch (Exception e) {// 异常被吞}}// 手动强制回滚@Transactionalpublic void manualRollback() {try {throw new RuntimeException("异常被捕获，事务不会回滚");} catch (Exception e) {TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();}}
}