Entrevista Spring Boot: Propagación de Transacciones

// Demostración del concepto de propagación
@Service
public class OrderService {

    private final PaymentService paymentService;
    private final OrderRepository orderRepository;

    // Transacción padre - inicia una nueva transacción
    @Transactional
    public void createOrder(OrderRequest request) {
        // Guarda la orden en la transacción actual
        Order order = orderRepository.save(new Order(request));

        // Llamada a otro método @Transactional
        // La propagación determina: ¿misma transacción o nueva?
        paymentService.processPayment(order.getId(), request.getAmount());
    }
}

@Service
public class PaymentService {

    // Propagación por defecto: REQUIRED
    // Se une a la transacción existente de createOrder()
    @Transactional
    public void processPayment(Long orderId, BigDecimal amount) {
        // Se ejecuta en la MISMA transacción que createOrder()
        // Si este método falla, la orden también se revierte
    }
}

// REQUIRED: comportamiento por defecto
@Service
public class UserService {

    private final UserRepository userRepository;
    private final AuditService auditService;

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void updateUser(Long userId, UserUpdateRequest request) {
        // Inicia una transacción si no existe ninguna
        User user = userRepository.findById(userId).orElseThrow();
        user.setEmail(request.getEmail());
        userRepository.save(user);

        // La auditoría se une a la misma transacción
        auditService.logUpdate(userId, "EMAIL_CHANGED");
    }
}

@Service
public class AuditService {

    private final AuditLogRepository auditLogRepository;

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void logUpdate(Long userId, String action) {
        // Se une a la transacción de updateUser()
        // Commit o rollback juntos
        auditLogRepository.save(new AuditLog(userId, action, Instant.now()));
    }
}

updateUser() inicia TX-1
    ├── save(user)          → TX-1
    └── logUpdate()         → se une a TX-1 (REQUIRED)
           └── save(audit)  → TX-1

Si logUpdate() falla → rollback TX-1 → user Y audit cancelados

// REQUIRES_NEW: transacción independiente
@Service
public class PaymentService {

    private final PaymentRepository paymentRepository;
    private final PaymentAuditService auditService;

    @Transactional
    public void processPayment(Long orderId, BigDecimal amount) {
        Payment payment = new Payment(orderId, amount);
        paymentRepository.save(payment);

        // La auditoría DEBE persistirse aunque el pago falle después
        auditService.logPaymentAttempt(orderId, amount);

        // Simulación de un error después de la auditoría
        if (amount.compareTo(BigDecimal.ZERO) < 0) {
            throw new InvalidAmountException("Negative amount");
        }
    }
}

@Service
public class PaymentAuditService {

    private final PaymentAuditRepository auditRepository;

    // REQUIRES_NEW: hace commit independientemente de la transacción padre
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public void logPaymentAttempt(Long orderId, BigDecimal amount) {
        // Nueva transacción TX-2 creada
        // TX-1 (processPayment) está suspendida
        auditRepository.save(new PaymentAudit(orderId, amount, "ATTEMPTED"));
        // TX-2 hace commit aquí, independientemente de TX-1
    }
}

processPayment() inicia TX-1
    ├── save(payment)              → TX-1
    ├── logPaymentAttempt()        → TX-1 SUSPENDIDA
    │       └── inicia TX-2        → nueva transacción
    │       └── save(audit)        → TX-2
    │       └── COMMIT TX-2        → audit persistido
    │       └── TX-1 REANUDA
    └── throw InvalidAmountException
        └── ROLLBACK TX-1          → pago cancelado, pero audit conservado

// NESTED: savepoint dentro de la transacción padre
@Service
public class BatchProcessingService {

    private final ItemRepository itemRepository;
    private final ItemProcessor itemProcessor;

    @Transactional
    public BatchResult processBatch(List<Item> items) {
        BatchResult result = new BatchResult();

        for (Item item : items) {
            try {
                // Cada item se procesa con un savepoint
                itemProcessor.processItem(item);
                result.addSuccess(item.getId());
            } catch (ProcessingException e) {
                // Rollback solo de este item, no de todo el batch
                result.addFailure(item.getId(), e.getMessage());
            }
        }

        return result; // Commit de los items exitosos
    }
}

@Service
public class ItemProcessor {

    private final ItemRepository itemRepository;

    // NESTED: crea un savepoint, rollback parcial posible
    @Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
    public void processItem(Item item) {
        item.setStatus("PROCESSING");
        itemRepository.save(item);

        // Validación de negocio
        if (!isValid(item)) {
            throw new ProcessingException("Invalid item");
            // Rollback al savepoint → solo este item
        }

        item.setStatus("COMPLETED");
        itemRepository.save(item);
    }
}

NESTED:
├── Usa un savepoint dentro de la TX padre
├── En caso de fallo → rollback al savepoint
├── Si la TX padre hace rollback → NESTED también revierte
└── Mejor rendimiento (sin nueva conexión)

REQUIRES_NEW:
├── Crea una transacción totalmente independiente
├── En caso de fallo → rollback solo de la TX hija
├── Si la TX padre hace rollback → la TX hija YA HIZO COMMIT
└── Requiere una nueva conexión

// SUPPORTS: transacción opcional
@Service
public class ReportingService {

    private final ReportRepository reportRepository;

    // SUPPORTS: funciona con o sin transacción
    // Útil para lecturas que no necesitan garantías transaccionales
    @Transactional(propagation = Propagation.SUPPORTS)
    public Report generateReport(Long reportId) {
        // Si se llama desde un método @Transactional → usa su TX
        // Si se llama directamente → sin transacción (lectura OK)
        return reportRepository.generateComplexReport(reportId);
    }
}

@Service
public class ExternalNotificationService {

    private final ExternalApiClient apiClient;

    // NOT_SUPPORTED: nunca dentro de una transacción
    // Evita bloquear la TX durante una llamada externa lenta
    @Transactional(propagation = Propagation.NOT_SUPPORTED)
    public void sendExternalNotification(String message) {
        // TX padre suspendida durante la llamada
        apiClient.send(message); // Llamada HTTP potencialmente lenta
        // TX padre se reanuda después
    }
}

// Ejemplo de uso combinado
@Service
public class OrderService {

    private final OrderRepository orderRepository;
    private final ReportingService reportingService;
    private final ExternalNotificationService notificationService;

    @Transactional
    public void completeOrder(Long orderId) {
        Order order = orderRepository.findById(orderId).orElseThrow();
        order.setStatus("COMPLETED");
        orderRepository.save(order);

        // Generación del reporte en la misma TX (SUPPORTS)
        Report report = reportingService.generateReport(orderId);

        // Notificación externa FUERA de la transacción (NOT_SUPPORTED)
        // Evita timeout de la TX si la API externa es lenta
        notificationService.sendExternalNotification(
            "Order " + orderId + " completed"
        );
    }
}

// MANDATORY: debe ser invocado desde una transacción
@Service
public class AuditService {

    private final AuditRepository auditRepository;

    // MANDATORY: rechaza ejecutarse sin una transacción existente
    // Garantiza que la auditoría sea siempre atómica con la operación auditada
    @Transactional(propagation = Propagation.MANDATORY)
    public void logCriticalAction(String action, Long entityId) {
        // Si se llama sin transacción → IllegalTransactionStateException
        auditRepository.save(new AuditLog(action, entityId, Instant.now()));
    }
}

// CacheService.java
// NEVER: no debe estar nunca en una transacción
@Service
public class CacheService {

    private final CacheManager cacheManager;

    // NEVER: el caché no debe participar en transacciones
    // Evita inconsistencias entre caché y BD tras un rollback
    @Transactional(propagation = Propagation.NEVER)
    public void invalidateCache(String cacheKey) {
        // Si se llama desde un @Transactional → IllegalTransactionStateException
        cacheManager.getCache("entities").evict(cacheKey);
    }
}

// Uso correcto de MANDATORY
@Service
public class SecurityService {

    private final AuditService auditService;

    @Transactional
    public void changeUserPassword(Long userId, String newPassword) {
        // Operación sensible...
        updatePassword(userId, newPassword);

        // La auditoría DEBE estar en la misma transacción
        // MANDATORY impone esta restricción arquitectónica
        auditService.logCriticalAction("PASSWORD_CHANGE", userId);
    }

    // ERROR: llamada directa sin transacción
    public void badUsage() {
        // Lanza IllegalTransactionStateException porque no hay TX
        auditService.logCriticalAction("TEST", 1L);
    }
}

// ERROR CLÁSICO: self-invocation
@Service
public class BrokenService {

    private final ItemRepository itemRepository;

    public void processItems(List<Long> itemIds) {
        for (Long id : itemIds) {
            // TRAMPA: llamada interna → no pasa por el proxy
            // @Transactional en processItem() es IGNORADO
            processItem(id);
        }
    }

    @Transactional
    public void processItem(Long itemId) {
        // Esta transacción NUNCA se crea en llamadas internas
        Item item = itemRepository.findById(itemId).orElseThrow();
        item.setStatus("PROCESSED");
        itemRepository.save(item);
    }
}

// Solución 1: Auto-inyección
@Service
public class FixedServiceWithSelfInjection {

    private final ItemRepository itemRepository;

    @Lazy
    @Autowired
    private FixedServiceWithSelfInjection self; // Auto-inyección

    public void processItems(List<Long> itemIds) {
        for (Long id : itemIds) {
            // Llamada a través del proxy → @Transactional funciona
            self.processItem(id);
        }
    }

    @Transactional
    public void processItem(Long itemId) {
        // Transacción correctamente creada
        Item item = itemRepository.findById(itemId).orElseThrow();
        item.setStatus("PROCESSED");
        itemRepository.save(item);
    }
}

// Solución 2: Separar en dos servicios (recomendado)
@Service
public class ItemOrchestrator {

    private final ItemProcessor processor;

    public void processItems(List<Long> itemIds) {
        for (Long id : itemIds) {
            // Llamada a otro bean → el proxy funciona
            processor.processItem(id);
        }
    }
}

@Service
public class ItemProcessor {

    private final ItemRepository itemRepository;

    @Transactional
    public void processItem(Long itemId) {
        // Transacción correctamente gestionada
        Item item = itemRepository.findById(itemId).orElseThrow();
        item.setStatus("PROCESSED");
        itemRepository.save(item);
    }
}

// Comportamiento de rollback según el tipo de excepción
@Service
public class TransactionRollbackDemo {

    private final OrderRepository orderRepository;

    // RuntimeException → ROLLBACK automático
    @Transactional
    public void methodWithRuntimeException() {
        orderRepository.save(new Order());
        throw new RuntimeException("Error"); // ROLLBACK
    }

    // Checked Exception → SIN rollback por defecto
    @Transactional
    public void methodWithCheckedException() throws IOException {
        orderRepository.save(new Order());
        throw new IOException("File error"); // ¡Hace COMMIT igualmente!
    }

    // Forzar rollback en checked exception
    @Transactional(rollbackFor = IOException.class)
    public void methodWithRollbackFor() throws IOException {
        orderRepository.save(new Order());
        throw new IOException("Error"); // ROLLBACK gracias a rollbackFor
    }

    // Excluir una RuntimeException del rollback
    @Transactional(noRollbackFor = BusinessException.class)
    public void methodWithNoRollbackFor() {
        orderRepository.save(new Order());
        throw new BusinessException("Warning"); // COMMIT a pesar de la excepción
    }
}

// Configuración transaccional consistente
@Service
public abstract class BaseTransactionalService {

    // Rollback en todas las excepciones (checked y unchecked)
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    protected void executeInTransaction(Runnable operation) {
        operation.run();
    }
}

// PaymentService.java
@Service
public class PaymentService extends BaseTransactionalService {

    private final PaymentRepository paymentRepository;

    @Transactional(
        rollbackFor = Exception.class,
        noRollbackFor = InsufficientFundsException.class
    )
    public PaymentResult processPayment(PaymentRequest request) {
        Payment payment = new Payment(request);
        paymentRepository.save(payment);

        if (request.getAmount().compareTo(getBalance()) > 0) {
            // NO hace rollback - se quiere mantener el registro del intento
            throw new InsufficientFundsException("Insufficient balance");
        }

        return new PaymentResult(payment.getId(), "SUCCESS");
    }
}

// Combinación aislamiento + propagación
@Service
public class IsolationDemo {

    private final AccountRepository accountRepository;

    // READ_COMMITTED: ve datos commitados por otras transacciones
    @Transactional(
        isolation = Isolation.READ_COMMITTED,
        propagation = Propagation.REQUIRED
    )
    public BigDecimal getAccountBalance(Long accountId) {
        // Puede ver valores diferentes si se relee durante la transacción
        return accountRepository.findById(accountId)
            .map(Account::getBalance)
            .orElse(BigDecimal.ZERO);
    }

    // REPEATABLE_READ: garantiza la misma lectura durante la transacción
    @Transactional(
        isolation = Isolation.REPEATABLE_READ,
        propagation = Propagation.REQUIRED
    )
    public void transferWithConsistentRead(Long fromId, Long toId, BigDecimal amount) {
        Account from = accountRepository.findById(fromId).orElseThrow();
        Account to = accountRepository.findById(toId).orElseThrow();

        // Aunque otra transacción modifique 'from' mientras tanto,
        // siempre vemos el valor inicial (snapshot)
        from.debit(amount);
        to.credit(amount);

        accountRepository.save(from);
        accountRepository.save(to);
    }

    // SERIALIZABLE: aislamiento máximo, sin concurrencia
    @Transactional(
        isolation = Isolation.SERIALIZABLE,
        propagation = Propagation.REQUIRES_NEW
    )
    public void criticalOperation(Long accountId) {
        // Bloquea cualquier otra transacción sobre estos datos
        // Usar con moderación - impacto en rendimiento
        Account account = accountRepository.findById(accountId).orElseThrow();
        account.performCriticalUpdate();
        accountRepository.save(account);
    }
}

| Aislamiento      | Dirty Read | Non-Repeatable | Phantom |
|------------------|------------|----------------|---------|
| READ_UNCOMMITTED | Posible    | Posible        | Posible |
| READ_COMMITTED   | No         | Posible        | Posible |
| REPEATABLE_READ  | No         | No             | Posible |
| SERIALIZABLE     | No         | No             | No      |

// Patrón Transactional Outbox
@Service
public class OutboxService {

    private final OutboxRepository outboxRepository;

    // Guarda el evento en la misma transacción que la entidad de negocio
    @Transactional(propagation = Propagation.MANDATORY)
    public void saveEvent(String aggregateType, Long aggregateId, String eventType, String payload) {
        OutboxEvent event = OutboxEvent.builder()
            .aggregateType(aggregateType)
            .aggregateId(aggregateId)
            .eventType(eventType)
            .payload(payload)
            .status("PENDING")
            .createdAt(Instant.now())
            .build();
        outboxRepository.save(event);
    }
}

@Service
public class OrderService {

    private final OrderRepository orderRepository;
    private final OutboxService outboxService;

    @Transactional
    public Order createOrder(OrderRequest request) {
        // Crear la orden
        Order order = new Order(request);
        orderRepository.save(order);

        // Evento outbox en la MISMA transacción (MANDATORY)
        // Si el commit es exitoso → ambos se persisten
        // Si hay rollback → ninguno se persiste
        outboxService.saveEvent(
            "ORDER",
            order.getId(),
            "ORDER_CREATED",
            toJson(new OrderCreatedEvent(order))
        );

        return order;
    }
}

// OutboxPublisher.java
// Proceso separado que publica los eventos
@Service
public class OutboxPublisher {

    private final OutboxRepository outboxRepository;
    private final MessageBroker messageBroker;

    // Transacción independiente para cada publicación
    @Scheduled(fixedDelay = 1000)
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public void publishPendingEvents() {
        List<OutboxEvent> events = outboxRepository
            .findByStatusOrderByCreatedAt("PENDING");

        for (OutboxEvent event : events) {
            try {
                messageBroker.publish(event.getEventType(), event.getPayload());
                event.setStatus("PUBLISHED");
                event.setPublishedAt(Instant.now());
            } catch (Exception e) {
                event.setStatus("FAILED");
                event.setError(e.getMessage());
            }
            outboxRepository.save(event);
        }
    }
}

// Testeo de comportamientos de propagación
@SpringBootTest
@Transactional
class TransactionPropagationTest {

    @Autowired
    private OrderService orderService;

    @Autowired
    private PaymentService paymentService;

    @Autowired
    private TestEntityManager entityManager;

    @Test
    void required_shouldShareTransaction() {
        // Given
        Order order = orderService.createOrder(new OrderRequest());

        // When - pago en la misma transacción (REQUIRED)
        paymentService.processPayment(order.getId(), BigDecimal.TEN);

        // Then - ambos visibles antes del commit
        entityManager.flush();
        assertThat(entityManager.find(Order.class, order.getId())).isNotNull();
        assertThat(entityManager.find(Payment.class, order.getId())).isNotNull();
    }

    @Test
    void requiresNew_shouldCommitIndependently() {
        // Given
        Long orderId = null;

        try {
            // When - audit en REQUIRES_NEW
            orderId = orderService.createOrderWithAudit(new OrderRequest());
            throw new RuntimeException("Simulated failure after audit");
        } catch (RuntimeException e) {
            // Transacción principal hace rollback
        }

        // Then - audit (REQUIRES_NEW) sigue commitado
        assertThat(findAuditLog(orderId)).isNotNull();
        // Pero la orden hace rollback
        assertThat(findOrder(orderId)).isNull();
    }

    @Test
    void mandatory_shouldThrowWithoutTransaction() {
        // Given - ninguna transacción activa

        // When/Then - debe lanzar una excepción
        assertThatThrownBy(() -> auditService.logCriticalAction("TEST", 1L))
            .isInstanceOf(IllegalTransactionStateException.class)
            .hasMessageContaining("No existing transaction");
    }
}

// Test de integración con rollback y commit reales
@SpringBootTest
class PropagationIntegrationTest {

    @Autowired
    private OrderService orderService;

    @Autowired
    private OrderRepository orderRepository;

    @Autowired
    private AuditLogRepository auditLogRepository;

    @Test
    void nested_shouldRollbackOnlyNestedOnFailure() {
        // Given
        int initialCount = orderRepository.findAll().size();

        // When - procesamiento batch con NESTED
        BatchResult result = orderService.processBatchWithNested(
            List.of(validItem(), invalidItem(), validItem())
        );

        // Then - solo los items válidos se persisten
        assertThat(result.getSuccessCount()).isEqualTo(2);
        assertThat(result.getFailureCount()).isEqualTo(1);
        assertThat(orderRepository.findAll().size()).isEqualTo(initialCount + 2);
    }
}

// Configuración transaccional centralizada
@Configuration
@EnableTransactionManagement
public class TransactionConfig {

    // Timeout por defecto para todas las transacciones
    @Bean
    public PlatformTransactionManager transactionManager(DataSource dataSource) {
        DataSourceTransactionManager tm = new DataSourceTransactionManager(dataSource);
        tm.setDefaultTimeout(30); // 30 segundos máximo por transacción
        return tm;
    }
}

// BaseService.java
// Anotaciones por defecto para los servicios
@Service
@Transactional(
    readOnly = true, // Solo lectura por defecto
    rollbackFor = Exception.class // Rollback en cualquier excepción
)
public abstract class BaseService {
    // Los métodos de lectura heredan readOnly = true
}

// OrderService.java
// Servicio con configuración consistente
@Service
public class OrderService extends BaseService {

    private final OrderRepository orderRepository;

    // Hereda readOnly = true
    public Order findById(Long id) {
        return orderRepository.findById(id).orElseThrow();
    }

    // Override para escrituras
    @Transactional(readOnly = false)
    public Order createOrder(OrderRequest request) {
        return orderRepository.save(new Order(request));
    }

    // Configuración explícita para casos críticos
    @Transactional(
        readOnly = false,
        propagation = Propagation.REQUIRES_NEW,
        isolation = Isolation.SERIALIZABLE,
        timeout = 10
    )
    public void criticalOperation(Long orderId) {
        // Operación con aislamiento máximo y timeout corto
    }
}

Configuración Transaccional - Checklist

✅ readOnly = true por defecto, override explícito para escrituras
✅ rollbackFor = Exception.class para incluir checked exceptions
✅ Timeout adecuado según el tipo de operación
✅ Evitar llamadas internas (@Transactional ignorado)
✅ REQUIRES_NEW solo cuando un commit independiente es necesario
✅ MANDATORY para garantizar contexto transaccional
✅ Tests explícitos de comportamientos de rollback
✅ Monitorizar transacciones de larga duración
✅ Documentar elecciones de propagación no estándar