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spring事务原理

时间：2024-05-18 23:31:06浏览次数：25  
标签：事务 spring Transactional sql 原理 执行 方法 数据库

1、事务概念

事务，就是一组操作数据库的动作集合，要么全部成功，要么全部失败。

spring 支持两种方式的事务：

编程式事务：

编程式事务管理使用 TransactionTemplate，需要显式执行事务，比如，需要显示调用commit或者rollback方法。

声明式事务：

声明式事务管理建立在 AOP 之上的。其本质是通过 AOP 功能，对方法前后进行拦截，将事务处理的功能编织到拦截的方法中，也就是在目标方法开始之前启动一个事务，在执行完目标方法之后根据执行情况提交或者回滚事务。 优点是不需要在业务逻辑代码中掺杂事务管理的代码，只需在配置文件中做相关的事务规则声明或通过 @Transactional 注解的方式，便可以将事务规则应用到业务逻辑中，减少业务代码的污染。唯一不足地方是，最细粒度只能作用到方法级别，无法做到像编程式事务那样可以作用到代码块级别。

2、声明式事务

2.1、使用方式

使用@EnableTransactionManagement来开启spring事务功能（SpringBoot中不用显示设置）

使用@Transactional注解来标记某个方法使用事务功能，作用在类上则所有方法都使用事务

2.2、事务实现原理

（1）@EnableTransactionManagement做了什么？

开启Spring事务本质上就是增加了一个Advisor，但我们使用@EnableTransactionManagement注解来开启Spring事务是，该注解代理的功能就是向Spring容器中添加了两个Bean：

  • AutoProxyRegistrar

  • ProxyTransactionManagementConfiguration

AutoProxyRegistrar主要的作用是向Spring容器中注册了一个InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator的Bean。而InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator继承了AbstractAdvisorAutoProxyCreator，所以这个类的主要作用就是开启自动代理的作用，也就是一个BeanPostProcessor，会在初始化后步骤中去寻找Advisor类型的Bean，并判断当前某个Bean是否有匹配的Advisor，是否需要利用动态代理产生一个代理对象。

ProxyTransactionManagementConfiguration是一个配置类，它又定义了另外三个bean：

  • BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor：一个Advisor

  • AnnotationTransactionAttributeSource：

    相当于BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor中的Pointcut

  • TransactionInterceptor：

    相当于BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor中的Advice

AnnotationTransactionAttributeSource就是用来判断某个类上是否存在@Transactional注解，或者判断某个方法上是否存在@Transactional注解的。

TransactionInterceptor就是代理逻辑，当某个类中存在@Transactional注解时，到时就产生一个代理对象作为Bean，代理对象在执行某个方法时，最终就会进入到TransactionInterceptor的invoke()方法。

（2）spring事务的基本执行原理

一个Bean在执行Bean的创建生命周期时，会经过InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator的初始化后的方法，会判断当前Bean对象是否和BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor匹配，匹配逻辑为判断该Bean的类上是否存在@Transactional注解，或者类中的某个方法上是否存在@Transactional注解，如果存在则表示该Bean需要进行动态代理产生一个代理对象作为Bean对象。

该代理对象在执行某个方法时，会再次判断当前执行的方法是否和BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor匹配，如果匹配则执行该Advisor中的TransactionInterceptor的invoke()方法，执行基本流程为（单一事务）：

  • 1、利用所配置的PlatformTransactionManager事务管理器新建一个数据库连接conn

这个连接保存在一个ThreadLocal<Map<DateSource，conn>>，key是数据源，value就是连接coon

  • 2、修改数据库连接的autocommit为false，并设置@Transactional其他属性配置

  • 3、执行MethodInvocation.proceed()方法，简单理解就是执行业务方法，其中就会执行sql

  • 4、如果没有抛异常，则提交

  • 5、如果抛了异常，则回滚

注意：这里不能由JDBCTemplate或Mybatis自己建立连接，否则就无法用到事务了，spring处理多事务也是通过建立不同连接来实现的。

3、事务传播机制

3.1、入门案例

先来看一种情况，a()在一个事务中执行，调用b()方法时需要新开一个事务执行的情况分析：

  • 首先，代理对象执行a()方法前，先利用事务管理器新建一个数据库连接a

  • 将数据库连接a的autocommit改为false，并设置其他属性

  • 把数据库连接a设置到ThreadLocal中

  • 执行a()方法中的sql

  • 执行a()方法过程中，调用了b()方法，需要新开一个事务（注意用代理对象调用b()方法）

这里有一个AOP的知识点：如果不用代理对象调，在类中调的话，则是调用的普通对象的b()方法，这是不会走代理逻辑的，所以也就用不到事务。

  • 代理对象执行b()方法前，判断出来了当前线程中已经存在一个数据库连接a了，表示当前线程其实已经拥有一个Spring事务了，则进行挂起

  • 挂起就是把ThreadLocal中的数据库连接a从ThreadLocal中移除，并放入一个挂起资源对象中

  • 挂起完成后，再次利用事务管理器新建一个数据库连接b，将数据库连接b的autocommit改为false

  • 把数据库连接b设置到ThreadLocal中，执行b()方法中的sql

  • b()方法正常执行完，则从ThreadLocal中拿到数据库连接b进行提交

  • 提交之后会恢复所挂起的数据库连接a，这里的恢复，其实只是把在挂起资源对象中所保存的数据库连接a再次设置到ThreadLocal中

  • a()方法正常执行完，则从ThreadLocal中拿到数据库连接a进行提交

这个过程中最为核心的是：在执行某个方法时，判断当前是否已经存在一个事务，就是判断当前线程的ThreadLocal中是否存在一个数据库连接对象，如果存在则表示已经存在一个事务了。

3.2、七大事务传播属性

  • PROPAGATION_REQUIRED – 支持当前事务，如果当前没有事务，就新建一个事务。这是最常见的选择。

  • PROPAGATION_SUPPORTS – 支持当前事务，如果当前没有事务，就以非事务方式执行。

  • PROPAGATION_MANDATORY – 支持当前事务，如果当前没有事务，就抛出异常。

  • PROPAGATION_REQUIRES_NEW – 新建事务，如果当前存在事务，把当前事务挂起。

  • PROPAGATION_NOT_SUPPORTED – 以非事务方式执行操作，如果当前存在事务，就把当前事务挂起。

  • PROPAGATION_NEVER – 以非事务方式执行，如果当前存在事务，则抛出异常。

  • PROPAGATION_NESTED – 如果当前存在事务，则在嵌套事务内执行。如果当前没有事务，则进行与PROPAGATION_REQUIRED类似的操作。

备注：常用的两个事务传播属性是1和4，即PROPAGATION_REQUIRED，PROPAGATION_REQUIRES_NEW

其中，以非事务方式运行，表示以非Spring事务运行，表示在执行这个方法时，Spring事务管理器不会去建立数据库连接，执行sql时，由Mybatis或JdbcTemplate自己来建立数据库连接来执行sql。

3.3、案例分析

（1）情况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
  }
}

默认情况下传播机制为REQUIRED，表示当前如果没有事务则新建一个事务，如果有事务则在当前事务中执行。

所以上面这种情况的执行流程如下：

  • 新建一个数据库连接conn

  • 设置conn的autocommit为false

  • 执行test方法中的sql

  • 执行a方法中的sql

  • 执行conn的commit()方法进行提交

（2）情况2

@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
  }
}

所以上面这种情况的执行流程如下：

  • 新建一个数据库连接conn

  • 设置conn的autocommit为false

  • 执行test方法中的sql

  • 执行a方法中的sql

  • 抛出异常

  • 执行conn的rollback()方法进行回滚，所以两个方法中的sql都会回滚掉

（3）情况3

@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;
  }
}

所以上面这种情况的执行流程如下：

  • 新建一个数据库连接conn

  • 设置conn的autocommit为false

  • 执行test方法中的sql

  • 执行a方法中的sql

  • 抛出异常

  • 执行conn的rollback()方法进行回滚，所以两个方法中的sql都会回滚掉

（4）情况4

@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;
  }
}

所以上面这种情况的执行流程如下：

  • 新建一个数据库连接conn

  • 设置conn的autocommit为false

  • 执行test方法中的sql

  • 又新建一个数据库连接conn2

  • 执行a方法中的sql

  • 抛出异常

  • 执行conn2的rollback()方法进行回滚

  • 继续抛异常，对于test()方法而言，它会接收到一个异常，然后抛出

  • 执行conn的rollback()方法进行回滚，最终还是两个方法中的sql都回滚了

3.4、事务失效的场景

（1）@Transactional作用在非public修饰的方法上

如果Transactional注解应用在非 public 修饰的方法上，Transactional将会失效。

是因为在Spring AOP 代理时，TransactionInterceptor（事务拦截器）在目标方法执行前后进行拦截，DynamicAdvisedInterceptor（CglibAopProxy 的内部类）的intercept方法 或 JdkDynamicAopProxy的invoke方法会间接调用AbstractFallbackTransactionAttributeSource的 computeTransactionAttribute方法，获取Transactional 注解的事务配置信息。

protected TransactionAttribute computeTransactionAttribute(Method method,Class<?> targetClass) {
        // Don't allow no-public methods as required.
        if (allowPublicMethodsOnly() && !Modifier.isPublic(method.getModifiers())) {
        return null;
}

此方法会检查目标方法的修饰符是否为 public，不是 public则不会获取@Transactional 的属性配置信息。

（2）@Transactional作用在使用final或者static修饰的方法

Spring事务底层使用了AOP，也就是通过JDK动态代理或者cglib，帮我们生成了代理类，在代理类中实现的事务功能。但如果某个方法用final修饰了，那么在它的代理类中，就无法重写该方法，从而无法添加事务功能。这种情况事务就会在Spring中失效。

根据这个原理可知，如果某个方法是static的，同样无法通过动态代理将方法声明为事务方法。

（3）@Transactional 注解属性propagation设置错误

传播属性设置为非事务方式。

TransactionDefinition.PROPAGATION_SUPPORTS：如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则以非事务的方式继续运行。

TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED：以非事务方式运行，如果当前存在事务，则把当前事务挂起。

TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER：以非事务方式运行，如果当前存在事务，则抛出异常。

（4）同一个类中方法调用导致@Transactional失效

这里有一个AOP的知识点：如果不用代理对象调，在类中调的话，则是调用的普通对象的b()方法，这是不会走代理逻辑的，所以也就用不到事务。

（5）多线程情况

情况一：父线程抛异常，子线程OK

父线程抛出线程，事务回滚，因为子线程是独立存在，和父线程不在同一个事务中，所以子线程的修改并不会被回滚。

情况二：父线程OK，子线程抛异常

由于子线程的异常不会被外部的线程捕获，所以父线程不抛异常，事务回滚没有生效。

 

参考文章：https://blog.csdn.net/u012060033/article/details/87911330

标签：事务,spring,Transactional,sql,原理,执行,方法,数据库
From： https://www.cnblogs.com/jing-yi/p/18199933

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