淺談 Spring 事務底層原理

一、@EnableTransactionManagement 工作原理

開啓 Spring 事務本質上就是增加了一個 Advisor，但我們使用@EnableTransactionManagement註解來開啓 Spring 事務是，該註解代理的功能就是向 Spring 容器中添加了兩個 Bean：

AutoProxyRegistrar
ProxyTransactionManagementConfiguration

AutoProxyRegistrar 主要的作用是向 Spring 容器中註冊了一個InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator的 Bean。而InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator繼承了AbstractAdvisorAutoProxyCreator，所以這個類的主要作用就是開啓自動代理的作用，也就是一個 BeanPostProcessor，會在初始化後步驟中去尋找 Advisor 類型的 Bean，並判斷當前某個 Bean 是否有匹配的 Advisor，是否需要利用動態代理產生一個代理對象。

ProxyTransactionManagementConfiguration是一個配置類，它又定義了另外三個 bean：

BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor：一個 Advisor
AnnotationTransactionAttributeSource：相當於BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor中的 Pointcut
TransactionInterceptor：相當於BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor中的 Advice

AnnotationTransactionAttributeSource就是用來判斷某個類上是否存在@Transactional註解，或者判斷某個方法上是否存在@Transactional註解的。

TransactionInterceptor 就是代理邏輯，當某個類中存在 @Transactional 註解時，到時就產生一個代理對象作爲 Bean，代理對象在執行某個方法時，最終就會進入到 TransactionInterceptor 的 invoke() 方法。

二、Spring 事務基本執行原理

一個 Bean 在執行 Bean 的創建生命週期時，會經過InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator的初始化後的方法，會判斷當前 Bean 對象是否和BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor匹配，匹配邏輯爲判斷該 Bean 的類上是否存在 @Transactional 註解，或者類中的某個方法上是否存在 @Transactional 註解，如果存在則表示該 Bean 需要進行動態代理產生一個代理對象作爲 Bean 對象。

該代理對象在執行某個方法時，會再次判斷當前執行的方法是否和BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor匹配，如果匹配則執行該 Advisor 中的 TransactionInterceptor 的invoke()方法，執行基本流程爲：

利用所配置的 PlatformTransactionManager 事務管理器新建一個數據庫連接
修改數據庫連接的 autocommit 爲 false
執行 MethodInvocation.proceed() 方法，簡單理解就是執行業務方法，其中就會執行 sql
如果沒有拋異常，則提交
如果拋了異常，則回滾

三、Spring 事務詳細執行流程

Spring 事務執行流程圖：https://www.processon.com/view/link/5fab6edf1e0853569633cc06

四、Spring 事務傳播機制

在開發過程中，經常會出現一個方法調用另外一個方法，那麼這裏就涉及到了多種場景，比如 a() 調用 b()：

a() 和 b() 方法中的所有 sql 需要在同一個事務中嗎？
a() 和 b() 方法需要單獨的事務嗎？
a() 需要在事務中執行，b() 還需要在事務中執行嗎？
等等情況…

所以，這就要求 Spring 事務能支持上面各種場景，這就是 Spring 事務傳播機制的由來。那 Spring 事務傳播機制是如何實現的呢?

先來看上述幾種場景中的一種情況，a() 在一個事務中執行，調用 b() 方法時需要新開一個事務執行：

首先，代理對象執行a()方法前，先利用事務管理器新建一個數據庫連接 a
將數據庫連接 a 的 autocommit 改爲 false
把數據庫連接 a 設置到 ThreadLocal 中
執行a()方法中的 sql
執行a()方法過程中，調用了b()方法（注意用代理對象調用 b() 方法）
代理對象執行b()方法前，判斷出來了當前線程中已經存在一個數據庫連接 a 了，表示當前線程其實已經擁有一個 Spring 事務了，則進行掛起
掛起就是把 ThreadLocal 中的數據庫連接 a 從 ThreadLocal 中移除，並放入一個掛起資源對象中
掛起完成後，再次利用事務管理器新建一個數據庫連接 b
將數據庫連接 b 的 autocommit 改爲 false
把數據庫連接 b 設置到 ThreadLocal 中
執行b()方法中的 sql
b()方法正常執行完，則從 ThreadLocal 中拿到數據庫連接 b 進行提交
提交之後會恢復所掛起的數據庫連接 a，這裏的恢復，其實只是把在掛起資源對象中所保存的數據庫連接 a 再次設置到 ThreadLocal 中
a()方法正常執行完，則從 ThreadLocal 中拿到數據庫連接 a 進行提交

這個過程中最爲核心的是：在執行某個方法時，判斷當前是否已經存在一個事務，就是判斷當前線程的 ThreadLocal 中是否存在一個數據庫連接對象，如果存在則表示已經存在一個事務了。

五、Spring 事務傳播機制分類

其中，以非事務方式運行，表示以非 Spring 事務運行，表示在執行這個方法時，Spring 事務管理器不會去建立數據庫連接，執行 sql 時，由 Mybatis 或 JdbcTemplate 自己來建立數據庫連接來執行 sql。

案例分析

情況 1

@Component
public class UserService {
 @Autowired
 private UserService userService;
 @Transactional
 public void test() {
  // test方法中的sql
  userService.a();
 }
 @Transactional
 public void a() {
  // a方法中的sql
 }
}

默認情況下傳播機制爲 REQUIRED，表示當前如果沒有事務則新建一個事務，如果有事務則在當前事務中執行。

所以上面這種情況的執行流程如下：

新建一個數據庫連接 conn
設置 conn 的 autocommit 爲 false
執行 test 方法中的 sql
執行 a 方法中的 sql
執行 conn 的 commit() 方法進行提交

情況 2

假如是這種情況：

@Component
public class UserService {
 @Autowired
 private UserService userService;
 @Transactional
 public void test() {
  // test方法中的sql
  userService.a();
        int result = 100/0;
 }
 @Transactional
 public void a() {
  // a方法中的sql
 }
}

所以上面這種情況的執行流程如下：

新建一個數據庫連接 conn
設置 conn 的 autocommit 爲 false
執行 test 方法中的 sql
執行 a 方法中的 sql
拋出異常
執行 conn 的 rollback() 方法進行回滾，所以兩個方法中的 sql 都會回滾掉

情況 3

假如是這種情況：

@Component
public class UserService {
 @Autowired
 private UserService userService;
 @Transactional
 public void test() {
  // test方法中的sql
  userService.a();
 }
 @Transactional
 public void a() {
  // a方法中的sql
        int result = 100/0;
 }
}

所以上面這種情況的執行流程如下：

新建一個數據庫連接 conn
設置 conn 的 autocommit 爲 false
執行 test 方法中的 sql
執行 a 方法中的 sql
拋出異常
執行 conn 的 rollback() 方法進行回滾，所以兩個方法中的 sql 都會回滾掉

情況 4

如果是這種情況：

@Component
public class UserService {
 @Autowired
 private UserService userService;
 @Transactional
 public void test() {
  // test方法中的sql
  userService.a();
 }
 @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
 public void a() {
  // a方法中的sql
  int result = 100/0;
 }
}

所以上面這種情況的執行流程如下：

新建一個數據庫連接 conn
設置 conn 的 autocommit 爲 false
執行 test 方法中的 sql
又新建一個數據庫連接 conn2
執行 a 方法中的 sql
拋出異常
執行 conn2 的 rollback() 方法進行回滾
繼續拋異常，對於 test() 方法而言，它會接收到一個異常，然後拋出
執行 conn 的 rollback() 方法進行回滾，最終還是兩個方法中的 sql 都回滾了

六、Spring 事務強制回滾

正常情況下，a()調用b()方法時，如果b()方法拋了異常，但是在a()方法捕獲了，那麼a()的事務還是會正常提交的，但是有的時候，我們捕獲異常可能僅僅只是不把異常信息返回給客戶端，而是爲了返回一些更友好的錯誤信息，而這個時候，我們還是希望事務能回滾的，那這個時候就得告訴 Spring 把當前事務回滾掉，做法就是：

@Transactional
public void test(){
    // 執行sql
 try {
  b();
 } catch (Exception e) {
  // 構造友好的錯誤信息返回
  TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();
 }
}
public void b() throws Exception {
 throw new Exception();
}

七、TransactionSynchronization

Spring 事務有可能會提交，回滾、掛起、恢復，所以 Spring 事務提供了一種機制，可以讓程序員來監聽當前 Spring 事務所處於的狀態。

@Component
public class UserService {
 @Autowired
 private JdbcTemplate jdbcTemplate;
 @Autowired
 private UserService userService;
 @Transactional
 public void test(){
  TransactionSynchronizationManager.registerSynchronization(new TransactionSynchronization() {
   @Override
   public void suspend() {
    System.out.println("test被掛起了");
   }
   @Override
   public void resume() {
    System.out.println("test被恢復了");
   }
   @Override
   public void beforeCommit(boolean readOnly) {
    System.out.println("test準備要提交了");
   }
   @Override
   public void beforeCompletion() {
    System.out.println("test準備要提交或回滾了");
   }
   @Override
   public void afterCommit() {
    System.out.println("test提交成功了");
   }
   @Override
   public void afterCompletion(int status) {
    System.out.println("test提交或回滾成功了");
   }
  });
  jdbcTemplate.execute("insert into t1 values(1,1,1,1,'1')");
  System.out.println("test");
  userService.a();
 }
 @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
 public void a(){
  TransactionSynchronizationManager.registerSynchronization(new TransactionSynchronization() {
   @Override
   public void suspend() {
    System.out.println("a被掛起了");
   }
   @Override
   public void resume() {
    System.out.println("a被恢復了");
   }
   @Override
   public void beforeCommit(boolean readOnly) {
    System.out.println("a準備要提交了");
   }
   @Override
   public void beforeCompletion() {
    System.out.println("a準備要提交或回滾了");
   }
   @Override
   public void afterCommit() {
    System.out.println("a提交成功了");
   }
   @Override
   public void afterCompletion(int status) {
    System.out.println("a提交或回滾成功了");
   }
  });
  jdbcTemplate.execute("insert into t1 values(2,2,2,2,'2')");
  System.out.println("a");
 }
}

本文由 Readfog 進行 AMP 轉碼，版權歸原作者所有。
來源：https://mp.weixin.qq.com/s/Jhoe_r5RzARgnaAj9NFL1w

案例分析

猜你喜歡