第09篇:Spring声明式事务的实现方式
【摘要】
作者: 西魏陶渊明 博客: https://blog.springlearn.cn/
西魏陶渊明 本篇文章是对Mybatis知识点的一个扩展,主要一起来研究下Spring是如何来管理事务的。顺...
作者: 西魏陶渊明
博客: https://blog.springlearn.cn/
西魏陶渊明
本篇文章是对Mybatis知识点的一个扩展,主要一起来研究下Spring是如何来管理事务的。顺便再多聊一点其他的知识点,在学习的过程中主要带着以下问题来进行有目的的学习
然后最终来回答下面这些问题。
- Mybatis是如何整合进Spring中的
- Spring如何知道哪些接口是Mapper接口的?
- Mapper接口是如何变成Spring Bean的？
- Spring在哪里声明的SqlSession的实现逻辑？
- Spring中声明式事务的实现方式是怎样的？
- Spring中如何处理嵌套事务的？
- Spring中事务的传播方式是如何实现的？
一、如何整合进Spring中的
默认大家对Spring都比较了解了,这里只说结果。都知道接口是不能被实例化的,那么接口是如何成为Bean的呢?
1.1 如何知道哪些是Mybatis的接口呢?
@MapperScanSpring中在配置类上加上这个注解。根据源码能看到还导入了MapperScannerRegistrar
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Documented
@Import(MapperScannerRegistrar.class)
@Repeatable(MapperScans.class)
public @interface MapperScan {}
public class MapperScannerRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar, ResourceLoaderAware {}
MapperScannerRegistrar 会在配置类解析时候拿到MapperScan注解信息,并解析里面的参数。生成一个 MapperScannerConfigurer 信息。
从源码中能看到Mybatis的很多配置信息,都会被注入到MapperScannerConfigurer中。
public class MapperScannerConfigurer
implements BeanDefinitionRegistryPostProcessor, InitializingBean, ApplicationContextAware, BeanNameAware {}
实现自BeanDefinitionRegistryPostProcessor会前置,拿到MapperScan中的basePackage,最终通过ClassPathMapperScanner扫描并添加到
BeanDefinitionRegistry中。
到这里这种方式就能知道哪些是Mybatis中的Mapper接口了。
还有第二种方式当发现Spring容器中没有MapperScannerConfigurer。会自动注入一个
会直接指定哪些类被Mapper修饰,就将他生成Bean。
好了，到这里就知道如何来确定那些接口是要生成Mybatis接口的了。下面看下个问题。
1.2 Mapper接口是如何变成Spring Bean的？
接口是不能被实例化的，但是在Spring中如何想让接口实例化就可以使用 FactoryBean + 动态代理的方式，实现接口类的实例化。
- 首先利用 ClassPathBeanDefinitionScanner 找到符合规则的类生成 BeanDefinition。
- 给 BeanDefinition 指定BeanClass,执行 FactoryBean 是
MapperFactoryBean
二、Spring在哪里声明的SqlSession的实现逻辑？
通过Mybatis的学习知道SqlSession一共有2个包装类。SqlSessionManager和SqlSessionTemplate。那么SqlSession是在哪里指定用哪个的呢?
答案就在 MapperFactoryBean
public class MapperFactoryBean<T> extends SqlSessionDaoSupport implements FactoryBean<T> {
private SqlSessionTemplate sqlSessionTemplate;
public void setSqlSessionFactory(SqlSessionFactory sqlSessionFactory) {
if (this.sqlSessionTemplate == null || sqlSessionFactory != this.sqlSessionTemplate.getSqlSessionFactory()) {
this.sqlSessionTemplate = createSqlSessionTemplate(sqlSessionFactory);
}
}
@SuppressWarnings("WeakerAccess")
protected SqlSessionTemplate createSqlSessionTemplate(SqlSessionFactory sqlSessionFactory) {
return new SqlSessionTemplate(sqlSessionFactory);
}
}
三、Spring中声明式事务的实现方式是怎样的
看了Mybatis中事务这一章节,知道如果使用了SqlSessionTemplate,那么事务的权限就外包给了Spring。那么Spring中事务怎么处理的呢?
终于进入正题了。Spring中提供两种事务的能力。
- 声明式事务
- 编程式事务
3.1 声明式事务
使用 Transactional 修饰方法，其主要实现是使用切面实现。
TransactionAspectSupport#invokeWithinTransaction。拦截方法。获取事务管理器。
这里我们先来思考下,通过前面的学习知道事务的最底层实现是jdbc驱动来实现的。
那么切面中要想实现，就必须保证切面中的线程执行的数据库操作，一定是同一个SqlSession这样才能在方法正常执行时候做commit，异常时候做rollback操作。
那我们看下他是如何保证切面中的数据库操作一定是同一个SqlSession的吧。这部分逻辑就在 SqlSessionTemplate 中。
- 获取当前线程是否已经有SqlSession了，如果有就直接使用，这样就保证在切面中的事务用的是同一个事务了。
3.2 编程式事务
TransactionTemplate#execute
编程是事务需要实现者自己来管理事务的，Spring提供的扩展接口类是 CallbackPreferringPlatformTransactionManager。如果发现容器中默认的事务管理类是这个
就直接调动全局的这个事务管理方法。如果不是就自己来处理。这种设计的好处是,事务管理器既可以做关系型数据库的事务管理,也可以满足一些特定场景的事务控制(eg: 给Kafka的逻辑做一个事务管理)。
四、Spring中如何处理嵌套事务的？
什么是嵌套事务,举一个伪代码的例子。下面 saveUser 代码中有2个Mapper。但是有几个SqlSession呢?
UserMapper userMapper;
RegistroyMapper registoryMapper;
@Transactional(rollbackFor = {Throwable.class, RuntimeException.class, ExecutionException.class})
public void save(User user){
userMapper.save(user);
}
@Transactional(rollbackFor = {Throwable.class, RuntimeException.class, ExecutionException.class})
public void saveUser(String userName,Strign password){
User user = registoryMapper.regis(userName,password);
save(user);
}
通过上面的学习我们了解到如果是Spring来管理的事务是一个线程对应一个SqlSession。所以说上面伪代码中的两个Mapper
其实是用的同一个SqlSession,这样才能保证是在同一个事务中。核心代码逻辑就在这里 SqlSessionUtils#getSqlSession。
从Spring中的事务管理器中获取 SqlSession。是否使用同一个事务，外包给Spring容器去托管。这就给Spring提供了很多可以发挥的空间。
比如说传播机制等。
public static SqlSession getSqlSession(SqlSessionFactory sessionFactory, ExecutorType executorType,
PersistenceExceptionTranslator exceptionTranslator) {
notNull(sessionFactory, NO_SQL_SESSION_FACTORY_SPECIFIED);
notNull(executorType, NO_EXECUTOR_TYPE_SPECIFIED);
SqlSessionHolder holder = (SqlSessionHolder) TransactionSynchronizationManager.getResource(sessionFactory);
SqlSession session = sessionHolder(executorType, holder);
if (session != null) {
return session;
}
LOGGER.debug(() -> "Creating a new SqlSession");
session = sessionFactory.openSession(executorType);
registerSessionHolder(sessionFactory, executorType, exceptionTranslator, session);
return session;
}
五、Spring中事务的传播方式是如何实现的？
| 传播方式 | 说明 | 常用 |
|---|---|---|
| TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED | 如果存在一个事务，则支持当前事务。如果没有事务则开启 | ✅ |
| TransactionDefinition.PROPAGATION_SUPPORTS | 如果存在一个事务，支持当前事务。如果没有事务，则非事务的执行 | |
| TransactionDefinition.PROPAGATION_MANDATORY | 如果已经存在一个事务，支持当前事务。如果没有一个活动的事务，则抛出异常 | |
| TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER | 总是非事务地执行，如果存在一个活动事务，则抛出异常 | |
| TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED | 总是非事务地执行，并挂起任何存在的事务 | |
| TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW | 总是开启一个新的事务。如果一个事务已经存在，则将这个存在的事务挂起。 | |
| TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED | 如果一个活动的事务存在，则运行在一个嵌套的事务中. 如果没有活动事务则按TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED 属性执行 |
思考传播机制如何实现
首先我们先思考下传播机制是如何实现的,因为我们知道 要保证是同一个事务,那么一定是同一个SqlSession,这样才能保证是同一个事务。
而如果要新开事务,就要先将当前线程绑定的SqlSession等事务信息,给挂起，那么是如何进行挂起的呢? SqlSession又是如何跟线程绑定的呢?
5.1 SqlSession是如何跟线程绑定的呢?
通过TransactionSynchronizationManager中的ThreadLocal跟线程绑定(new NamedThreadLocal<>("Transactional resources"))。注意: 如果主线程下创建子线程是不能绑定上的。
private static void registerSessionHolder(SqlSessionFactory sessionFactory, ExecutorType executorType,
PersistenceExceptionTranslator exceptionTranslator, SqlSession session) {
SqlSessionHolder holder = new SqlSessionHolder(session, executorType, exceptionTranslator);
TransactionSynchronizationManager.bindResource(sessionFactory, holder);
TransactionSynchronizationManager
.registerSynchronization(new SqlSessionSynchronization(holder, sessionFactory));
holder.setSynchronizedWithTransaction(true);
holder.requested();
}
5.2 事务是如何嵌套的?
答案就在 TransactionAspectSupport#TransactionInfo 中。一个事务注解对应一个TransactionInfo,如果出现嵌套
就会生成一个事务链。如下图一样。
当里层的事务处理完成后会执行清理动作,同时在将第一个的事务在进行恢复跟线程绑定。
private void restoreThreadLocalStatus() {
// Use stack to restore old transaction TransactionInfo.
// Will be null if none was set.
transactionInfoHolder.set(this.oldTransactionInfo);
}
5.3 事务是如何挂起的?
前面知道每一个 @Transaction 注解会对应一个 TransactionAspectSupport#TransactionInfo。而事务挂起后,会先跟线程进行解绑。
然后挂起的事务 SuspendedResourcesHolder 会被添加在 TransactionStatus 中。
挂起的数据保存在哪里
protected final class TransactionInfo {
// 事务管理器
@Nullable
private final PlatformTransactionManager transactionManager;
// 事务信息
@Nullable
private final TransactionAttribute transactionAttribute;
// 切面点
private final String joinpointIdentification;
// DefaultTransactionStatus
@Nullable
private TransactionStatus transactionStatus;
@Nullable
private TransactionInfo oldTransactionInfo;
}
public class DefaultTransactionStatus extends AbstractTransactionStatus {
@Nullable
private final Object transaction;
private final boolean newTransaction;
private final boolean newSynchronization;
private final boolean readOnly;
private final boolean debug;
@Nullable
private final Object suspendedResources;
}
如何进行挂起的
TransactionSynchronization 事务同步器，为了解决事务的传播方式
- suspend 暂定事务,将事务从当前线程上解绑
- resume 恢复事务,将事务从新恢复到当前线程上
- beforeCommit 触发提交事务，执行commit
- beforeCompletion 事务提交后
- afterCommit 提交后
- afterCompletion 完成后调用
SqlSessionSynchronization 也是跟当前线程绑定的
- 位置
TransactionSynchronizationManager#ThreadLocal<Set<TransactionSynchronization>> synchronizations
// 挂起时候,将SqlSessionHolder与当前线程进行解绑
@Override
public void suspend() {
if (this.holderActive) {
LOGGER.debug(() -> "Transaction synchronization suspending SqlSession [" + this.holder.getSqlSession() + "]");
TransactionSynchronizationManager.unbindResource(this.sessionFactory);
}
}
/**
* 恢复时候重新跟当前线程绑定
*/
@Override
public void resume() {
if (this.holderActive) {
LOGGER.debug(() -> "Transaction synchronization resuming SqlSession [" + this.holder.getSqlSession() + "]");
TransactionSynchronizationManager.bindResource(this.sessionFactory, this.holder);
}
}
5.4 传播方式具体实现
下面这段代码就是事务注解的切面处理类，Spring事务的所有逻辑和扩展支持都在这里。
TransactionAspectSupport#invokeWithinTransaction
首先我们先看整体的逻辑
- 获取当切面上的
@Transaction注解信息 - 根据注解信息找到指定的事务管理器,如果没有执行就使用默认的
- 生成事务信息
TransactionInfo传播机制,事务挂起都在这个类上 - 失败执行回滚&成功提交&如果是嵌套事务,从
TransactionInfo中将挂起的事务重新跟线程进行绑定
protected Object invokeWithinTransaction(Method method, @Nullable Class<?> targetClass,
final InvocationCallback invocation) throws Throwable {
// If the transaction attribute is null, the method is non-transactional.
TransactionAttributeSource tas = getTransactionAttributeSource();
// 获取被事务注解标记的事务信息
final TransactionAttribute txAttr = (tas != null ? tas.getTransactionAttribute(method, targetClass) : null);
// 根据事务注解上指定的事务管理器名称,去系统中获取，如果没有就拿系统中默认的事务管理器
final PlatformTransactionManager tm = determineTransactionManager(txAttr);
// 切面拦截点: com.alibaba.purchase.domain.replenish.impl.ReplenishDomainWriteServiceImpl.mockSave
final String joinpointIdentification = methodIdentification(method, targetClass, txAttr);
// 这里只看关系型数据的的事务逻辑。CallbackPreferringPlatformTransactionManager是具有回调性质的事务管理器,多用于处理自定的事务
if (txAttr == null || !(tm instanceof CallbackPreferringPlatformTransactionManager)) {
// Standard transaction demarcation with getTransaction and commit/rollback calls.
// 获取事务的信息,包含传播方式
TransactionInfo txInfo = createTransactionIfNecessary(tm, txAttr, joinpointIdentification);
Object retVal = null;
try {
// This is an around advice: Invoke the next interceptor in the chain.
// This will normally result in a target object being invoked.
retVal = invocation.proceedWithInvocation();
}
catch (Throwable ex) {
// target invocation exception
completeTransactionAfterThrowing(txInfo, ex);
throw ex;
}
finally {
cleanupTransactionInfo(txInfo);
}
commitTransactionAfterReturning(txInfo);
return retVal;
}
}
这里只看传播机制吧。AbstractPlatformTransactionManager#handleExistingTransaction
- TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER 如果存在事务就报错
- TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED 如果有事务,就挂起(当前事务跟线程解绑)。不使用事务进行执行。
- TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW 当前事务挂起,新开个事务。
/**
* Create a TransactionStatus for an existing transaction.
*/
private TransactionStatus handleExistingTransaction(
TransactionDefinition definition, Object transaction, boolean debugEnabled)
throws TransactionException {
// TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER（总是非事务地执行，如果存在一个活动事务，则抛出异常）就直接阻断报错
if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER) {
throw new IllegalTransactionStateException(
"Existing transaction found for transaction marked with propagation 'never'");
}
// TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED 总是非事务地执行，并挂起任何存在的事务
if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED) {
if (debugEnabled) {
logger.debug("Suspending current transaction");
}
Object suspendedResources = suspend(transaction);
boolean newSynchronization = (getTransactionSynchronization() == SYNCHRONIZATION_ALWAYS);
// 数据暂存在TransactionSynchronizationManager#synchronizations同步器中
return prepareTransactionStatus(
definition, null, false, newSynchronization, debugEnabled, suspendedResources);
}
// 总是开启一个新的事务。如果一个事务已经存在，则将这个存在的事务挂起。
if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW) {
if (debugEnabled) {
logger.debug("Suspending current transaction, creating new transaction with name [" +
definition.getName() + "]");
}
SuspendedResourcesHolder suspendedResources = suspend(transaction);
try {
boolean newSynchronization = (getTransactionSynchronization() != SYNCHRONIZATION_NEVER);
DefaultTransactionStatus status = newTransactionStatus(
definition, transaction, true, newSynchronization, debugEnabled, suspendedResources);
doBegin(transaction, definition);
prepareSynchronization(status, definition);
return status;
}
catch (RuntimeException | Error beginEx) {
resumeAfterBeginException(transaction, suspendedResources, beginEx);
throw beginEx;
}
}
// 如果有事务存在，则运行在一个嵌套的事务中. 如果没有活动事务则按TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED 属性执行
if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED) {
if (!isNestedTransactionAllowed()) {
throw new NestedTransactionNotSupportedException(
"Transaction manager does not allow nested transactions by default - " +
"specify 'nestedTransactionAllowed' property with value 'true'");
}
if (debugEnabled) {
logger.debug("Creating nested transaction with name [" + definition.getName() + "]");
}
if (useSavepointForNestedTransaction()) {
// Create savepoint within existing Spring-managed transaction,
// through the SavepointManager API implemented by TransactionStatus.
// Usually uses JDBC 3.0 savepoints. Never activates Spring synchronization.
DefaultTransactionStatus status =
prepareTransactionStatus(definition, transaction, false, false, debugEnabled, null);
// 使用当前事务,并增加当前事务的一次引用。
status.createAndHoldSavepoint();
return status;
}
else {
// Nested transaction through nested begin and commit/rollback calls.
// Usually only for JTA: Spring synchronization might get activated here
// in case of a pre-existing JTA transaction.
// 没有新建一个事务
boolean newSynchronization = (getTransactionSynchronization() != SYNCHRONIZATION_NEVER);
DefaultTransactionStatus status = newTransactionStatus(
definition, transaction, true, newSynchronization, debugEnabled, null);
doBegin(transaction, definition);
prepareSynchronization(status, definition);
return status;
}
}
// Assumably PROPAGATION_SUPPORTS or PROPAGATION_REQUIRED.
if (debugEnabled) {
logger.debug("Participating in existing transaction");
}
if (isValidateExistingTransaction()) {
if (definition.getIsolationLevel() != TransactionDefinition.ISOLATION_DEFAULT) {
Integer currentIsolationLevel = TransactionSynchronizationManager.getCurrentTransactionIsolationLevel();
if (currentIsolationLevel == null || currentIsolationLevel != definition.getIsolationLevel()) {
Constants isoConstants = DefaultTransactionDefinition.constants;
throw new IllegalTransactionStateException("Participating transaction with definition [" +
definition + "] specifies isolation level which is incompatible with existing transaction: " +
(currentIsolationLevel != null ?
isoConstants.toCode(currentIsolationLevel, DefaultTransactionDefinition.PREFIX_ISOLATION) :
"(unknown)"));
}
}
if (!definition.isReadOnly()) {
if (TransactionSynchronizationManager.isCurrentTransactionReadOnly()) {
throw new IllegalTransactionStateException("Participating transaction with definition [" +
definition + "] is not marked as read-only but existing transaction is");
}
}
}
//
boolean newSynchronization = (getTransactionSynchronization() != SYNCHRONIZATION_NEVER);
return prepareTransactionStatus(definition, transaction, false, newSynchronization, debugEnabled, null);
}
5.5 嵌套事务如何知道是否要提交
当两个Mapper中使用的是同一个SqlSession,那么会不会第二个事务在执行后,就直接commit了呢,此时第一个事务有一次commit。导致异常呢?
解决方案在这里 DefaultTransactionStatus
第二个事务状态中
- newTransaction = false
- newSynchronization = false
而下面代码中会做校验,只需要同步时候才会提交事务。
protected final void triggerBeforeCommit(DefaultTransactionStatus status) {
if (status.isNewSynchronization()) {
if (status.isDebug()) {
logger.trace("Triggering beforeCommit synchronization");
}
TransactionSynchronizationUtils.triggerBeforeCommit(status.isReadOnly());
}
}
第一个事务状态中
- newTransaction = true
- newSynchronization = true
才会真正的去执行。
5.6 这样设计是否线程安全
线程安全只有在多线程环境下才会出现。那么这里一定会有多线程问题。而事务是跟线程进行绑定的,所以这里虽然有多线程但是不会有线程安全问题。
但是这里我们看源码线程绑定时候使用的ThreadLocal,所以你在线程中创建子线程或者是线程中使用线程池,这里的事务都不会共享的。
文章来源: springlearn.blog.csdn.net，作者：西魏陶渊明，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。
原文链接：springlearn.blog.csdn.net/article/details/125772515
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