升级Spring Boot 4.1后事务场景下JPA Exists查询返回错误结果

问题表现 #

升级到Spring Boot 4.1后，部分带@Transactional注解的测试用例执行失败，失败用例代码如下：

@SpringBootTest
@Transactional
class SpringTestApplicationTests {

    @Autowired
    RoleRepository roleRepository;
    @Autowired
    UserRepository userRepository;

    Role role;

    @BeforeEach
    public void setUp() {
        role = new Role();
        role.name = "Admin";
        role = roleRepository.saveAndFlush(role);
    }

    // 第二个断言执行失败
    @Test
    void test_exists() {
        assertThat(roleRepository.isRoleReferencedByAnyUser(role.id)).isEqualTo(false);
    
        var user = new User();
        user.name = "admin";
        user.role = role;
        userRepository.saveAndFlush(user);
    
        assertThat(roleRepository.isRoleReferencedByAnyUser(role.id)).isEqualTo(true);
    }
}

对应Repository层查询代码：

public interface RoleRepository extends JpaRepository<Role, Long> {
    @Query(value = "select exists (select 1 from User u where u.role.id = :id)")
    boolean isRoleReferencedByAnyUser(long id);
}

失败位置为保存用户后的第二次断言，预期返回true实际返回false。调试过程中确认的现象：

• 移除测试方法上的@Transactional注解，测试可正常通过
• 去掉第一次调用isRoleReferencedByAnyUser的前置校验逻辑，仅保留保存用户后的查询断言，测试可正常通过，正常运行的用例代码如下：

// 可正常执行
@Test
public void test_single() {
    var user = new User();
    user.name = "admin";
    user.role = role;
    userRepository.saveAndFlush(user);

   assertThat(roleRepository.isRoleReferencedByAnyUserCount(role.id)).isEqualTo(true);
}

• 将EXISTS查询改写为count()聚合判断逻辑，测试可正常通过，改写后的查询语句如下：

@Query(value = "select (count(u) > 0) from User u where u.role.id = :id")
boolean isRoleReferencedByAnyUser(long id);

• 降级回Spring Boot 4版本，测试可正常通过
• 直接在H2控制台执行相同EXISTS语句，可返回正确结果，排除数据库本身逻辑问题。

根因说明 #

该问题不是业务代码使用不当，是Spring Boot 4.1默认依赖的Hibernate 6.6.x版本存在的一级缓存Bug：
同一事务内第一次执行select exists形式的投影查询时，Hibernate会错误将查询结果存入持久化上下文（一级缓存），后续相同参数的同语句查询不会实际发送SQL到数据库，直接返回第一次缓存的结果，即使中间已经插入了关联数据，也会拿到第一次查询得到的false值，导致断言失败。
所有排查到的现象都可以对应这个根因：

• 移除@Transactional后，两次查询分别在独立事务中执行，一级缓存不共享，不会命中错误缓存
• 去掉第一次前置查询，没有提前缓存错误结果，查询直接走数据库拿到正确值
• count()聚合查询不会触发该错误缓存逻辑，因此改写后可正常返回
• Spring Boot 4依赖的Hibernate版本更低，不存在这个Bug，因此降级后正常。

修复方式 #

• 临时规避：将EXISTS查询改写为count(u) > 0的聚合写法，避开触发Bug的逻辑
• 临时规避：在第二次执行查询前调用EntityManager.clear()清空一级缓存，强制查询访问数据库
• 彻底修复：将Hibernate版本升级到6.6.1.Final及以上，官方已经在该版本修复了EXISTS投影查询结果被错误缓存的问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Tim Niederhäuser