白菜Java自习室 涵盖核心知识
一直在用 SpringBoot 中的 @Transactional 来做事务管理,但是很少没想过 SpringBoot 是如何实现事务管理的,今天从源码入手,看看 @Transactional 是如何实现事务的,最后我们结合源码的理解,自己动手写一个类似的注解来实现事务管理,帮助我们加深理解。
事务为什么需要隔离级别呢?这是因为在并发事务情况下,如果没有隔离级别会导致如下问题:
不可重复读 VS 幻读
不可重复读的重点是修改 :同样的条件 , 你读取过的数据 , 再次读取出来发现值不一样了,重点在更新操作。
幻读的重点在于新增或者删除:同样的条件 , 第 1 次和第 2 次读出来的记录数不一样,重点在增删操作。
所以,为了避免上述的问题,事务中就有了隔离级别的概念,在Spring中定义了五种表示隔离级别的常量 TransactionDefinition:
为什么Spring中要搞一套事务的传播机制呢?这是Spring给我们提供的事务增强工具,主要是解决方法之间调用,事务如何处理的问题。比如有方法A、方法B和方法C,在A中调用了方法B和方法C。伪代码如下:
MethodA() { MethodB(); MethodC(); }
假设三个方法中都开启了自己的事务,那么他们之间是什么关系呢?MethodA的回滚会影响MethodB和MethodC吗?Spring中的事务传播机制就是解决这个问题的。
Spring中定义了七种事务传播行为:
回顾完了事务的相关知识,接下来我们正式来研究下 Spring Boot 中如何通过 @Transactional 来管理事务的,我们重点看看它是如何实现回滚的。
在 Spring 中 TransactionInterceptor 和 PlatformTransactionManager 这两个类是整个事务模块的核心,我们重点研究下这两个类的源码。
TransactionInterceptor 类中的代码有很多,我简化一下逻辑,方便说明:
// 以下代码省略部分内容 public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable { // 获取事务调用的目标方法 Class<?> targetClass = (invocation.getThis() != null ? AopUtils.getTargetClass(invocation.getThis()) : null); // 执行带事务调用 return invokeWithinTransaction(invocation.getMethod(), targetClass, invocation::proceed); }
invokeWithinTransaction 简化逻辑如下:
// 以下代码省略部分内容 protected Object invokeWithinTransaction(Method method, @Nullable Class<?> targetClass, final InvocationCallback invocation) throws Throwable { Object retVal; try { // 调用真正的方法体 retVal = invocation.proceedWithInvocation(); } catch (Throwable ex) { // 如果出现异常,执行事务异常处理 completeTransactionAfterThrowing(txInfo, ex); throw ex; } finally { // 最后做一下清理工作,主要是缓存和状态等 cleanupTransactionInfo(txInfo); } // 如果没有异常,直接提交事务 commitTransactionAfterReturning(txInfo); return retVal; }
事务出现异常回滚的逻辑 completeTransactionAfterThrowing 如下:
// 以下代码省略部分内容 protected void completeTransactionAfterThrowing(@Nullable TransactionInfo txInfo, Throwable ex) { // 判断是否需要回滚,判断的逻辑就是看有没有声明事务属性,同时判断是不是在目前的这个异常中执行回滚 if (txInfo.transactionAttribute != null && txInfo.transactionAttribute.rollbackOn(ex)) { // 执行回滚 txInfo.getTransactionManager().rollback(txInfo.getTransactionStatus()); } else { // 否则不需要回滚,直接提交即可 txInfo.getTransactionManager().commit(txInfo.getTransactionStatus()); } }
上面的代码已经把 Spring 的事务的基本原理说清楚了,如何进行判断执行事务,如何回滚。下面到了真正执行回滚逻辑的代码中 PlatformTransactionManager 接口的子类,我们以 JDBC 的事务为例,DataSourceTransactionManager 就是 jdbc 的事务管理类。跟踪上面的代码rollback(txInfo.getTransactionStatus()) 可以发现最终执行的代码如下:
@Override protected void doRollback(DefaultTransactionStatus status) { DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) status.getTransaction(); Connection con = txObject.getConnectionHolder().getConnection(); if (status.isDebug()) { logger.debug("Rolling back JDBC transaction on Connection [" + con + "]"); } try { // 调用jdbc的 rollback进行回滚事务 con.rollback(); } catch (SQLException ex) { throw new TransactionSystemException("Could not roll back JDBC transaction", ex); } }
这里小结下 Spring 中事务的实现思路,Spring 主要依靠 TransactionInterceptor 来拦截执行方法体,判断是否开启事务,然后执行事务方法体,方法体中 catch 住异常,接着判断是否需要回滚,如果需要回滚就委托真正的 TransactionManager 比如 JDBC 中的 DataSourceTransactionManager 来执行回滚逻辑。提交事务也是同样的道理。
这里用个流程图展示下思路:
我们弄清楚了 Spring 的事务执行流程,那我们可以模仿着自己写一个注解,实现遇到指定异常就回滚的功能。这里持久层就以最简单的 JDBC 为例。我们先梳理下需求,首先注解我们可以基于 Spring 的 AOP 来实现,接着既然是 JDBC,那么我们需要一个类来帮我们管理连接,用来判断异常是否回滚或者提交。
<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId> </dependency>
@Target({ElementType.METHOD}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Inherited @Documented public @interface MyTransaction { // 指定异常回滚 Class<? extends Throwable>[] rollbackFor() default {}; }
该类帮助我们管理连接,该类的核心功能是把取出的连接对象绑定到线程上,方便在 AOP 处理中取出,进行提交或者回滚操作。
@Component public class DataSourceConnectHolder { @Autowired private DataSource dataSource; /** * 线程绑定对象 */ ThreadLocal<Connection> resources = new NamedThreadLocal<>("Transactional resources"); public Connection getConnection() { Connection con = resources.get(); if (con != null) { return con; } try { con = dataSource.getConnection(); // 为了体现事务,全部设置为手动提交事务 con.setAutoCommit(false); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } resources.set(con); return con; } public void cleanHolder() { Connection con = resources.get(); if (con != null) { try { con.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } resources.remove(); } }
这部分是事务处理的核心,先获取注解上的异常类,然后捕获住执行的异常,判断异常是不是注解上的异常或者其子类,如果是就回滚,否则就提交。
@Aspect @Component public class MyTransactionAopHandler { @Autowired private DataSourceConnectHolder connectHolder; Class<? extends Throwable>[] es; // 拦截所有MyTransaction注解的方法 @org.aspectj.lang.annotation.Pointcut("@annotation(你的包路径.MyTransaction)") public void Transaction() { } @Around("Transaction()") public Object TransactionProceed(ProceedingJoinPoint proceed) throws Throwable { Object result = null; Signature signature = proceed.getSignature(); MethodSignature methodSignature = (MethodSignature) signature; Method method = methodSignature.getMethod(); if (method == null) { return result; } MyTransaction transaction = method.getAnnotation(MyTransaction.class); if (transaction != null) { es = transaction.rollbackFor(); } try { result = proceed.proceed(); } catch (Throwable throwable) { // 异常处理 completeTransactionAfterThrowing(throwable); throw throwable; } // 直接提交 doCommit(); return result; } /** * 执行回滚,最后关闭连接和清理线程绑定 */ private void doRollBack() { try { connectHolder.getConnection().rollback(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } finally { connectHolder.cleanHolder(); } } /** * 执行提交,最后关闭连接和清理线程绑定 */ private void doCommit() { try { connectHolder.getConnection().commit(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } finally { connectHolder.cleanHolder(); } } /** * 异常处理,捕获的异常是目标异常或者其子类,就进行回滚,否则就提交事务。 */ private void completeTransactionAfterThrowing(Throwable throwable) { if (es != null && es.length > 0) { for (Class<? extends Throwable> e : es) { if (e.isAssignableFrom(throwable.getClass())) { doRollBack(); } } } doCommit(); } }
saveTest 方法调用了2个插入语句,同时声明了 @MyTransaction 事务注解,遇到 Exception 就进行回滚。
@Service public class MyTransactionTest { @Autowired private DataSourceConnectHolder holder; // 一个事务中执行两个sql插入 @MyTransaction(rollbackFor = NullPointerException.class) public void saveTest(int id) { save(id, "白菜Java自习室"); save(id + 10, "白菜Java自习室"); throw new RuntimeException(); } // 执行sql private void save(int id, String value) { String sql = "insert into test values(?,?)"; Connection connection = holder.getConnection(); PreparedStatement stmt = null; try { stmt = connection.prepareStatement(sql); stmt.setInt(1, id); stmt.setString(2, value); stmt.executeUpdate(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } }
我们自己通过 JDBC 结合 Spring 的 AOP 自己写了个 @MyTransactional 的注解,实现了遇到指定异常回滚的功能。
到此这篇关于五分钟教你手写 SpringBoot 本地事务管理实现的文章就介绍到这了,更多相关SpringBoot 本地事务管理内容请搜索呐喊教程以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持呐喊教程!
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