Spring Boot Sollicitatiegesprek: Transactiepropagatie

// Demonstratie van het propagatieconcept
@Service
public class OrderService {

    private final PaymentService paymentService;
    private final OrderRepository orderRepository;

    // Oudertransactie - start een nieuwe transactie
    @Transactional
    public void createOrder(OrderRequest request) {
        // Slaat de bestelling op in de huidige transactie
        Order order = orderRepository.save(new Order(request));

        // Aanroep van een andere @Transactional-methode
        // Propagatie bepaalt: dezelfde transactie of nieuwe?
        paymentService.processPayment(order.getId(), request.getAmount());
    }
}

@Service
public class PaymentService {

    // Standaard propagatie: REQUIRED
    // Sluit zich aan bij de bestaande transactie van createOrder()
    @Transactional
    public void processPayment(Long orderId, BigDecimal amount) {
        // Voert uit in DEZELFDE transactie als createOrder()
        // Als deze methode faalt, wordt ook de bestelling teruggedraaid
    }
}

// REQUIRED: standaardgedrag
@Service
public class UserService {

    private final UserRepository userRepository;
    private final AuditService auditService;

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void updateUser(Long userId, UserUpdateRequest request) {
        // Start een transactie als er geen bestaat
        User user = userRepository.findById(userId).orElseThrow();
        user.setEmail(request.getEmail());
        userRepository.save(user);

        // De audit sluit zich aan bij dezelfde transactie
        auditService.logUpdate(userId, "EMAIL_CHANGED");
    }
}

@Service
public class AuditService {

    private final AuditLogRepository auditLogRepository;

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void logUpdate(Long userId, String action) {
        // Sluit zich aan bij de transactie van updateUser()
        // Commit of rollback samen
        auditLogRepository.save(new AuditLog(userId, action, Instant.now()));
    }
}

updateUser() start TX-1
    ├── save(user)          → TX-1
    └── logUpdate()         → sluit aan bij TX-1 (REQUIRED)
           └── save(audit)  → TX-1

Als logUpdate() faalt → rollback TX-1 → user EN audit geannuleerd

// REQUIRES_NEW: onafhankelijke transactie
@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);

        // Audit MOET worden bewaard zelfs als de betaling later faalt
        auditService.logPaymentAttempt(orderId, amount);

        // Simulatie van een fout na de audit
        if (amount.compareTo(BigDecimal.ZERO) < 0) {
            throw new InvalidAmountException("Negative amount");
        }
    }
}

@Service
public class PaymentAuditService {

    private final PaymentAuditRepository auditRepository;

    // REQUIRES_NEW: commit onafhankelijk van de oudertransactie
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public void logPaymentAttempt(Long orderId, BigDecimal amount) {
        // Nieuwe transactie TX-2 gemaakt
        // TX-1 (processPayment) is gepauzeerd
        auditRepository.save(new PaymentAudit(orderId, amount, "ATTEMPTED"));
        // TX-2 commit hier, onafhankelijk van TX-1
    }
}

processPayment() start TX-1
    ├── save(payment)              → TX-1
    ├── logPaymentAttempt()        → TX-1 GEPAUZEERD
    │       └── start TX-2         → nieuwe transactie
    │       └── save(audit)        → TX-2
    │       └── COMMIT TX-2        → audit bewaard
    │       └── TX-1 HERVAT
    └── throw InvalidAmountException
        └── ROLLBACK TX-1          → betaling geannuleerd, maar audit behouden

// NESTED: savepoint binnen de oudertransactie
@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 {
                // Elk item wordt verwerkt met een savepoint
                itemProcessor.processItem(item);
                result.addSuccess(item.getId());
            } catch (ProcessingException e) {
                // Rollback alleen van dit item, niet van de hele batch
                result.addFailure(item.getId(), e.getMessage());
            }
        }

        return result; // Commit van succesvolle items
    }
}

@Service
public class ItemProcessor {

    private final ItemRepository itemRepository;

    // NESTED: maakt een savepoint, gedeeltelijke rollback mogelijk
    @Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
    public void processItem(Item item) {
        item.setStatus("PROCESSING");
        itemRepository.save(item);

        // Bedrijfsvalidatie
        if (!isValid(item)) {
            throw new ProcessingException("Invalid item");
            // Rollback naar savepoint → alleen dit item
        }

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

NESTED:
├── Gebruikt een savepoint binnen ouder-TX
├── Bij fout → rollback naar savepoint
├── Als ouder-TX rollback → NESTED ook rollback
└── Performanter (geen nieuwe verbinding)

REQUIRES_NEW:
├── Maakt een volledig onafhankelijke transactie
├── Bij fout → rollback alleen van kind-TX
├── Als ouder-TX rollback → kind-TX is AL GECOMMIT
└── Vereist een nieuwe verbinding

// SUPPORTS: optionele transactie
@Service
public class ReportingService {

    private final ReportRepository reportRepository;

    // SUPPORTS: werkt met of zonder transactie
    // Nuttig voor leesoperaties die geen transactionele garanties nodig hebben
    @Transactional(propagation = Propagation.SUPPORTS)
    public Report generateReport(Long reportId) {
        // Indien aangeroepen vanuit @Transactional-methode → gebruikt zijn TX
        // Indien direct aangeroepen → geen transactie (lezen OK)
        return reportRepository.generateComplexReport(reportId);
    }
}

@Service
public class ExternalNotificationService {

    private final ExternalApiClient apiClient;

    // NOT_SUPPORTED: nooit binnen een transactie
    // Voorkomt blokkeren van TX tijdens een trage externe aanroep
    @Transactional(propagation = Propagation.NOT_SUPPORTED)
    public void sendExternalNotification(String message) {
        // Ouder-TX gepauzeerd tijdens de aanroep
        apiClient.send(message); // Mogelijk trage HTTP-aanroep
        // Ouder-TX hervat erna
    }
}

// Voorbeeld van gecombineerd gebruik
@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);

        // Rapportgeneratie in dezelfde TX (SUPPORTS)
        Report report = reportingService.generateReport(orderId);

        // Externe notificatie BUITEN transactie (NOT_SUPPORTED)
        // Voorkomt TX-timeout als externe API traag is
        notificationService.sendExternalNotification(
            "Order " + orderId + " completed"
        );
    }
}

// MANDATORY: moet vanuit een transactie worden aangeroepen
@Service
public class AuditService {

    private final AuditRepository auditRepository;

    // MANDATORY: weigert uit te voeren zonder bestaande transactie
    // Garandeert dat audit altijd atomair is met de geauditeerde operatie
    @Transactional(propagation = Propagation.MANDATORY)
    public void logCriticalAction(String action, Long entityId) {
        // Indien aangeroepen zonder transactie → IllegalTransactionStateException
        auditRepository.save(new AuditLog(action, entityId, Instant.now()));
    }
}

// CacheService.java
// NEVER: mag nooit binnen een transactie zijn
@Service
public class CacheService {

    private final CacheManager cacheManager;

    // NEVER: cache mag niet deelnemen aan transacties
    // Voorkomt inconsistenties tussen cache en DB na rollback
    @Transactional(propagation = Propagation.NEVER)
    public void invalidateCache(String cacheKey) {
        // Indien aangeroepen vanuit @Transactional → IllegalTransactionStateException
        cacheManager.getCache("entities").evict(cacheKey);
    }
}

// Correct gebruik van MANDATORY
@Service
public class SecurityService {

    private final AuditService auditService;

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

        // Audit MOET in dezelfde transactie zijn
        // MANDATORY dwingt deze architecturale beperking af
        auditService.logCriticalAction("PASSWORD_CHANGE", userId);
    }

    // FOUT: directe aanroep zonder transactie
    public void badUsage() {
        // Gooit IllegalTransactionStateException omdat er geen TX is
        auditService.logCriticalAction("TEST", 1L);
    }
}

// KLASSIEKE FOUT: self-invocation
@Service
public class BrokenService {

    private final ItemRepository itemRepository;

    public void processItems(List<Long> itemIds) {
        for (Long id : itemIds) {
            // VALKUIL: interne aanroep → omzeilt de proxy
            // @Transactional op processItem() wordt GENEGEERD
            processItem(id);
        }
    }

    @Transactional
    public void processItem(Long itemId) {
        // Deze transactie wordt NOOIT gemaakt bij interne aanroepen
        Item item = itemRepository.findById(itemId).orElseThrow();
        item.setStatus("PROCESSED");
        itemRepository.save(item);
    }
}

// Oplossing 1: Self-injectie
@Service
public class FixedServiceWithSelfInjection {

    private final ItemRepository itemRepository;

    @Lazy
    @Autowired
    private FixedServiceWithSelfInjection self; // Self-injectie

    public void processItems(List<Long> itemIds) {
        for (Long id : itemIds) {
            // Aanroep via proxy → @Transactional werkt
            self.processItem(id);
        }
    }

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

// Oplossing 2: Splitsen in twee services (aanbevolen)
@Service
public class ItemOrchestrator {

    private final ItemProcessor processor;

    public void processItems(List<Long> itemIds) {
        for (Long id : itemIds) {
            // Aanroep naar andere bean → proxy werkt
            processor.processItem(id);
        }
    }
}

@Service
public class ItemProcessor {

    private final ItemRepository itemRepository;

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

// Rollback-gedrag op basis van exception-type
@Service
public class TransactionRollbackDemo {

    private final OrderRepository orderRepository;

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

    // Checked Exception → GEEN rollback standaard
    @Transactional
    public void methodWithCheckedException() throws IOException {
        orderRepository.save(new Order());
        throw new IOException("File error"); // COMMIT toch!
    }

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

    // Sluit een RuntimeException uit van rollback
    @Transactional(noRollbackFor = BusinessException.class)
    public void methodWithNoRollbackFor() {
        orderRepository.save(new Order());
        throw new BusinessException("Warning"); // COMMIT ondanks exception
    }
}

// Consistente transactionele configuratie
@Service
public abstract class BaseTransactionalService {

    // Rollback bij alle exceptions (checked en 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) {
            // GEEN rollback - we willen het pogingsrecord behouden
            throw new InsufficientFundsException("Insufficient balance");
        }

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

// Combinatie isolatie + propagatie
@Service
public class IsolationDemo {

    private final AccountRepository accountRepository;

    // READ_COMMITTED: ziet door andere transacties gecommitte data
    @Transactional(
        isolation = Isolation.READ_COMMITTED,
        propagation = Propagation.REQUIRED
    )
    public BigDecimal getAccountBalance(Long accountId) {
        // Kan verschillende waarden zien als opnieuw gelezen tijdens transactie
        return accountRepository.findById(accountId)
            .map(Account::getBalance)
            .orElse(BigDecimal.ZERO);
    }

    // REPEATABLE_READ: garandeert dezelfde lezing tijdens transactie
    @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();

        // Zelfs als een andere transactie 'from' tussentijds wijzigt,
        // zien we altijd de initiële waarde (snapshot)
        from.debit(amount);
        to.credit(amount);

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

    // SERIALIZABLE: maximale isolatie, geen concurrency
    @Transactional(
        isolation = Isolation.SERIALIZABLE,
        propagation = Propagation.REQUIRES_NEW
    )
    public void criticalOperation(Long accountId) {
        // Blokkeert elke andere transactie op deze data
        // Spaarzaam gebruiken - performance-impact
        Account account = accountRepository.findById(accountId).orElseThrow();
        account.performCriticalUpdate();
        accountRepository.save(account);
    }
}

| Isolatie         | Dirty Read | Non-Repeatable | Phantom |
|------------------|------------|----------------|---------|
| READ_UNCOMMITTED | Mogelijk   | Mogelijk       | Mogelijk|
| READ_COMMITTED   | Nee        | Mogelijk       | Mogelijk|
| REPEATABLE_READ  | Nee        | Nee            | Mogelijk|
| SERIALIZABLE     | Nee        | Nee            | Nee     |

// Transactional Outbox Pattern
@Service
public class OutboxService {

    private final OutboxRepository outboxRepository;

    // Slaat het event op in dezelfde transactie als de bedrijfsentiteit
    @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) {
        // De bestelling maken
        Order order = new Order(request);
        orderRepository.save(order);

        // Outbox-event in DEZELFDE transactie (MANDATORY)
        // Als commit slaagt → beide worden bewaard
        // Als rollback → geen wordt bewaard
        outboxService.saveEvent(
            "ORDER",
            order.getId(),
            "ORDER_CREATED",
            toJson(new OrderCreatedEvent(order))
        );

        return order;
    }
}

// OutboxPublisher.java
// Apart proces dat events publiceert
@Service
public class OutboxPublisher {

    private final OutboxRepository outboxRepository;
    private final MessageBroker messageBroker;

    // Onafhankelijke transactie voor elke publicatie
    @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);
        }
    }
}

// Testen van propagatiegedragingen
@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 - betaling in dezelfde transactie (REQUIRED)
        paymentService.processPayment(order.getId(), BigDecimal.TEN);

        // Then - beide zichtbaar voor 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 in REQUIRES_NEW
            orderId = orderService.createOrderWithAudit(new OrderRequest());
            throw new RuntimeException("Simulated failure after audit");
        } catch (RuntimeException e) {
            // Hoofdtransactie doet rollback
        }

        // Then - audit (REQUIRES_NEW) is nog steeds gecommit
        assertThat(findAuditLog(orderId)).isNotNull();
        // Maar de bestelling is teruggedraaid
        assertThat(findOrder(orderId)).isNull();
    }

    @Test
    void mandatory_shouldThrowWithoutTransaction() {
        // Given - geen actieve transactie

        // When/Then - moet een exception gooien
        assertThatThrownBy(() -> auditService.logCriticalAction("TEST", 1L))
            .isInstanceOf(IllegalTransactionStateException.class)
            .hasMessageContaining("No existing transaction");
    }
}

// Integratietest met echte rollback en commit
@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 - batch-verwerking met NESTED
        BatchResult result = orderService.processBatchWithNested(
            List.of(validItem(), invalidItem(), validItem())
        );

        // Then - alleen geldige items worden bewaard
        assertThat(result.getSuccessCount()).isEqualTo(2);
        assertThat(result.getFailureCount()).isEqualTo(1);
        assertThat(orderRepository.findAll().size()).isEqualTo(initialCount + 2);
    }
}

// Gecentraliseerde transactieconfiguratie
@Configuration
@EnableTransactionManagement
public class TransactionConfig {

    // Standaard timeout voor alle transacties
    @Bean
    public PlatformTransactionManager transactionManager(DataSource dataSource) {
        DataSourceTransactionManager tm = new DataSourceTransactionManager(dataSource);
        tm.setDefaultTimeout(30); // 30 seconden max per transactie
        return tm;
    }
}

// BaseService.java
// Standaard annotaties voor services
@Service
@Transactional(
    readOnly = true, // Alleen-lezen standaard
    rollbackFor = Exception.class // Rollback bij elke exception
)
public abstract class BaseService {
    // Leesmethoden erven readOnly = true
}

// OrderService.java
// Service met consistente configuratie
@Service
public class OrderService extends BaseService {

    private final OrderRepository orderRepository;

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

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

    // Expliciete configuratie voor kritieke gevallen
    @Transactional(
        readOnly = false,
        propagation = Propagation.REQUIRES_NEW,
        isolation = Isolation.SERIALIZABLE,
        timeout = 10
    )
    public void criticalOperation(Long orderId) {
        // Operatie met maximale isolatie en korte timeout
    }
}

Transactieconfiguratie - Checklist

✅ readOnly = true standaard, expliciete override voor schrijfoperaties
✅ rollbackFor = Exception.class om checked exceptions op te nemen
✅ Passende timeout op basis van operatietype
✅ Vermijd interne aanroepen (@Transactional genegeerd)
✅ REQUIRES_NEW alleen wanneer onafhankelijke commit nodig is
✅ MANDATORY om transactionele context te garanderen
✅ Expliciete tests voor rollback-gedragingen
✅ Monitor langlopende transacties
✅ Documenteer niet-standaard propagatiekeuzes