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Spring底层事务原理解析

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一、@EnableTransactionManagement工作原理

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:

(1)AutoProxyRegistrar
(2)ProxyTransactionManagementConfiguration

(1)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。

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

bean定义
BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor一个Advisor。
AnnotationTransactionAttributeSource相当于BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor中的Pointcut。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相当于BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor中的Advice;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。。

二、Spring事务基本执行原理

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:

利用所配置的PlatformTransactionManager事务管理器新建一个数据库连接修改数据库连接的autocommit为false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如果没有抛异常,则提交如果抛了异常,则回滚 三、Spring事务的过程

1、数据库:建立连接、开启事务、进行sql操作、成功提交、失败回滚
2、业务逻辑:准备工作(可以进行前置通知)、开启事务、事务操作、成功提交(可以后置通知)、失败回滚(异常通知)
spring的事务是由aop实现的,首先要生成具体的代理对象,然后按照aop流程执行具体
的操作逻辑,正常情况下要通过通知来完成核心功能,但是事务部署通过通知来实现的,
而是通过TransactionInterceptor来实现的,然后调用invoke来实现具体的逻辑。
步骤如下:
1、先做准备工作,解析各个方法上事务相关的属性,根据具体的属性来判断是否开始新事务。

2、当需要开启的时候获取数据库连接,关闭自动提交功能,开启事务。

3、执行具体的sql逻辑操作,在操作的过程中如果执行失败会通过 completeTransactionafterthrowing来完成事务的回滚操作,回滚的
具体逻辑是通过dorollback方法实现,实现时也要先获取连接对象,
然后通过连接对象进行回滚(conn.rollback)。

4、如果执行成功,那么通过completeTransactionafterrunning来完成事务的提交操作,
具体逻辑是通过docommit方法来实现,实现的时候也是先获取连接,通过连接对象来
进行提交(conn.commit)。

5、最后事务执行完毕需要清除事务相关的事务信息(cleanupTransactioninfo)。

四、Spring事务传播机制

在开发过程中,经常会出现一个方法调用另外一个方法,那么这里就涉及到了多种场景,比如a()调用b():

a()和b()方法中的所有sql需要在同一个事务中吗?a()和b()方法中的所有sql需要在同一个事务中吗?a()需要在事务中执行,b()还需要在事务中执行吗?或者其他情况
这种情况下就要求Spring事务能支持上面各种场景,这就是Spring事务传播机制的由来。
那Spring事务传播机制是如何实现的呢?

先描述其中一个场景中情况,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:

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(注意用代理对象调用b()方法)a()方法正常执行完,则从ThreadLocal中拿到数据库连接a进行提交

关于步骤5的一些详细解释:
1、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
2、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
3、挂起完成后,再次利用事务管理器新建一个数据库连接b
4、将数据库连接b的autocommit改为false
5、把数据库连接b设置到ThreadLocal中
6、执行b()方法中的sql
7、b()方法正常执行完,则从ThreadLocal中拿到数据库连接b进行提交
8、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

过程中最为重要的是: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。

五、Spring事务传播机制分类

在这里面,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。

(1)案例分析、情况1

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。

@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
 	}
}

所以情况1的执行流程如下:

1、新建一个数据库连接conn
2、设置conn的autocommit为false
3、执行test方法中的sql
4、执行a方法中的sql
5、执行conn的commit()方法进行提交

(2)案例分析、情况2

如果是这种情况:

@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
 	}
}

所以情况2的执行流程如下:

1、新建一个数据库连接conn
2、设置conn的autocommit为false
3、执行test方法中的sql
4、执行a方法中的sql
5、抛出异常
6、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)案例分析、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;
 	}
}

所以情况3的执行流程如下:

1、新建一个数据库连接conn
2、设置conn的autocommit为false
3、执行test方法中的sql
4、执行a方法中的sql
5、抛出异常
6、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)案例分析、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;
 	}
}

所以情况3的执行流程如下:

1、新建一个数据库连接conn
2、设置conn的autocommit为false
3、执行test方法中的sql
4、又新建一个数据库连接conn2
5、执行a方法中的sql
6、抛出异常
7、执行conn2的rollback()方法进行回滚
8、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
9、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

六、Spring事务强制回滚

正常情况下,a()调用b()方法时,如果b()方法抛了异常,但是a()方法捕获了,那么a()的事务还是会正常提交的,但是有的时候,我们捕获异常可能只是不把异常信息返回给客户端,而是为了返回一些更优良的错误信息,所以在这个时候,我们还是希望事务能回滚的,那就得告诉Spring把当前事务回滚掉,做法就是:

@Transactional
public void test(){
 
    // 执行sql
 	try {
  		b();
 	} catch (Exception e) {
  	// 构造友好的错误信息返回
  	TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();
 	}
    
}

public void b() throws Exception {
 	throw new Exception();
}

七、TransactionSynchronization

Spring事务有可能会提交,回滚、挂起、恢复,所以Spring事务提供了一种机制,可以让程序员来监听当前Spring事务所处于的状态。

@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被挂起");
   }

   @Override
   public void resume() {
    System.out.println("test被恢复");
   }

   @Override
   public void beforeCommit(boolean readOnly) {
    System.out.println("test准备要提交");
   }

   @Override
   public void beforeCompletion() {
    System.out.println("test准备要提交或回滚");
   }

   @Override
   public void afterCommit() {
    System.out.println("test提交成功");
   }

   @Override
   public void afterCompletion(int status) {
    System.out.println("test提交或回滚成功");
   }
  });

  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被挂起");
   }

   @Override
   public void resume() {
    System.out.println("a被恢复");
   }

   @Override
   public void beforeCommit(boolean readOnly) {
    System.out.println("a准备提交");
   }

   @Override
   public void beforeCompletion() {
    System.out.println("a准备提交或回滚");
   }

   @Override
   public void afterCommit() {
    System.out.println("a提交成功");
   }

   @Override
   public void afterCompletion(int status) {
    System.out.println("a提交或回滚成功");
   }
  });

  jdbcTemplate.execute("insert into t1 values(2,2,2,2,'2')");
  System.out.println("a");
 }

}

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