Spring5——事務(wù)傳播機(jī)制原理解析

前言

Spring在TransactionDefinition接口中規(guī)定了7種類型的事務(wù)傳播行為,它們規(guī)定了事務(wù)方法和事務(wù)方法發(fā)生嵌套調(diào)用時(shí)事務(wù)如何進(jìn)行傳播,即協(xié)調(diào)已經(jīng)有事務(wù)標(biāo)識(shí)的方法之間的發(fā)生調(diào)用時(shí)的事務(wù)上下文的規(guī)則(是否要有獨(dú)立的事務(wù)隔離級(jí)別和鎖)。

概述

當(dāng)我們調(diào)用一個(gè)基于Spring的Service接口的事務(wù)方法(如UserService#addUser())時(shí),它將運(yùn)行于Spring管理的事務(wù)環(huán)境中,Service接口方法可能會(huì)在內(nèi)部調(diào)用其它的Service接口方法以共同完成一個(gè)完整的業(yè)務(wù)操作,因此就會(huì)產(chǎn)生服務(wù)接口方法嵌套調(diào)用的情況, Spring通過事務(wù)傳播行為控制當(dāng)前的事務(wù)如何傳播到被嵌套調(diào)用的目標(biāo)服務(wù)接口方法中。

事務(wù)傳播是Spring進(jìn)行事務(wù)管理的重要概念,其重要性怎么強(qiáng)調(diào)都不為過。但是事務(wù)傳播行為也是被誤解最多的地方,在本文里,我們將詳細(xì)分析不同事務(wù)傳播行為的表現(xiàn)形式,掌握它們之間的區(qū)別。

事務(wù)傳播行為種類

  • PROPAGATION_REQUIRED:如果當(dāng)前沒有事務(wù),就新建一個(gè)事務(wù),如果已經(jīng)存在一個(gè)事務(wù)中,加入到這個(gè)事務(wù)中。這是最常見的選擇。
    配置方式:TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED

  • PROPAGATION_SUPPORTS:支持當(dāng)前事務(wù),如果當(dāng)前沒有事務(wù),就以非事務(wù)方式執(zhí)行。
    配置方式:TransactionDefinition.PROPAGATION_SUPPORTS

  • PROPAGATION_MANDATORY:使用當(dāng)前的事務(wù),如果當(dāng)前沒有事務(wù),就拋出異常。
    配置方式:TransactionDefinition.PROPAGATION_MANDATORY

  • PROPAGATION_REQUIRES_NEW:新建事務(wù),如果當(dāng)前存在事務(wù),把當(dāng)前事務(wù)掛起。
    配置方式:TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW

  • PROPAGATION_NOT_SUPPORTED:以非事務(wù)方式執(zhí)行操作,如果當(dāng)前存在事務(wù),就把當(dāng)前事務(wù)掛起。
    配置方式:TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED

  • PROPAGATION_NEVER:以非事務(wù)方式執(zhí)行,如果當(dāng)前存在事務(wù),則拋出異常。
    配置方式:TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER

  • PROPAGATION_NESTED:如果當(dāng)前存在事務(wù),則在嵌套事務(wù)內(nèi)執(zhí)行。如果當(dāng)前沒有事務(wù),則執(zhí)行與PROPAGATION_REQUIRED類似的操作。
    配置方式:TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED

首先我們要明確幾點(diǎn)基本知識(shí):

  • 1、事務(wù)傳播機(jī)制只適用于不同bean之間方法的調(diào)用,如果一個(gè)bean中的兩個(gè)方法互相調(diào)用并不會(huì)使用到事務(wù)傳播。比如,一個(gè)bean的method1的事務(wù)傳播級(jí)別為Required,method2的事務(wù)傳播級(jí)別為Never,我們在method1里面調(diào)用method2。首先method1會(huì)開啟一個(gè)事務(wù),而method2也沒有報(bào)錯(cuò)并正確執(zhí)行了,而且也在method1開啟的事務(wù)之中,說明事務(wù)傳播機(jī)制在一個(gè)bean自己的方法互相調(diào)用中并不起作用,只要一個(gè)方法開啟了事務(wù),那這個(gè)在方法里調(diào)用當(dāng)前bean的其他方法都在這個(gè)事務(wù)中運(yùn)行,而不管其他方法的事務(wù)傳播機(jī)制是如何配置的。

  • 2、事務(wù)方法里如果拋RuntimeException,則會(huì)導(dǎo)致所有相關(guān)事務(wù)回滾,個(gè)別事務(wù)傳播機(jī)制有點(diǎn)特殊,我們下面會(huì)講到。

  • 3、事務(wù)方法里如果拋Throwable或者Exception,默認(rèn)不會(huì)導(dǎo)致相關(guān)事務(wù)回滾,一般都會(huì)在出異常的地方提交,就有可能出現(xiàn)部分提交的問題。但可以配置rollback-for屬性來控制。

源碼解析:AbstractPlatformTransactionManager

  • 事務(wù)的傳播特性源碼主要位于AbstractPlatformTransactionManager類的handleExistingTransaction方法中。

PROPAGATION_NEVER

  • 該特性規(guī)定了以非事物方式執(zhí)行,如果當(dāng)前存在事物,則拋出異常。
private TransactionStatus handleExistingTransaction(
        TransactionDefinition definition, Object transaction, boolean debugEnabled)
        throws TransactionException {

    // 1.PROPAGATION_NEVER --> 以非事物方式執(zhí)行,如果當(dāng)前存在事物,則拋出異常。
    if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER) {
        throw new IllegalTransactionStateException(
                "Existing transaction found for transaction marked with propagation 'never'");
    }

    ......
}

PROPAGATION_NOT_SUPPORTED

  • 該特性規(guī)定了以非事物方式執(zhí)行,如果當(dāng)前存在事物,則掛起當(dāng)前事物。
private TransactionStatus handleExistingTransaction(
        TransactionDefinition definition, Object transaction, boolean debugEnabled)
        throws TransactionException {

    if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED) {
        if (debugEnabled) {
            logger.debug("Suspending current transaction");
        }
        // 重點(diǎn):掛起已有事物
        Object suspendedResources = suspend(transaction);
        boolean newSynchronization = (getTransactionSynchronization() == SYNCHRONIZATION_ALWAYS);
        // 創(chuàng)建新事物,注意:transaction參數(shù)為null,所以這里創(chuàng)建的不是一個(gè)真正的事物
        return prepareTransactionStatus(
                definition, null, false, newSynchronization, debugEnabled, suspendedResources);
    }

    ......
}

這里又涉及到一個(gè)概念,事務(wù)掛起(這個(gè)前面沒有介紹,因?yàn)榍懊娑际菃蝹€(gè)事物)。下面分析一下事物掛起的流程:

@Nullable
protected final SuspendedResourcesHolder suspend(@Nullable Object transaction) throws TransactionException {
    // 1.如果存在事物同步回調(diào)接口
    if (TransactionSynchronizationManager.isSynchronizationActive()) {
        // 1.1 掛起事務(wù)同步回調(diào)接口
        List<TransactionSynchronization> suspendedSynchronizations = doSuspendSynchronization();
        try {
            // 掛起事物
            Object suspendedResources = null;
            if (transaction != null) {
                suspendedResources = doSuspend(transaction);
            }
            // 獲取已有事物名稱
            String name = TransactionSynchronizationManager.getCurrentTransactionName();
            // 清空已有事物名稱
            TransactionSynchronizationManager.setCurrentTransactionName(null);
            // 獲取已有事物的readOnly屬性值
            boolean readOnly = TransactionSynchronizationManager.isCurrentTransactionReadOnly();
            // 將已有事物的readOnly屬性值設(shè)置為false
            TransactionSynchronizationManager.setCurrentTransactionReadOnly(false);
            // 獲取已有事物數(shù)據(jù)庫事物隔離級(jí)別
            Integer isolationLevel = TransactionSynchronizationManager.getCurrentTransactionIsolationLevel();
            // 清空已有事物數(shù)據(jù)庫事物隔離級(jí)別
            TransactionSynchronizationManager.setCurrentTransactionIsolationLevel(null);
            // 獲取已有事物激活標(biāo)識(shí)
            boolean wasActive = TransactionSynchronizationManager.isActualTransactionActive();
            // 將當(dāng)前事物激活標(biāo)識(shí)設(shè)置為false
            TransactionSynchronizationManager.setActualTransactionActive(false);
            //將上面獲取到的一系列事物屬性,重新封裝至SuspendedResourcesHolder對(duì)象,并返回
            return new SuspendedResourcesHolder(
                    suspendedResources, suspendedSynchronizations, name, readOnly, isolationLevel, wasActive);
        }
        catch (RuntimeException | Error ex) {
            // doSuspend failed - original transaction is still active...
            doResumeSynchronization(suspendedSynchronizations);
            throw ex;
        }
    }
    // 不存在事物同步回調(diào)接口,且當(dāng)前事物不為空
    else if (transaction != null) {
        // Transaction active but no synchronization active.
        // 事物已經(jīng)被激活,但是沒有事物同步回調(diào),則直接掛起當(dāng)前事物即可
        Object suspendedResources = doSuspend(transaction);
        // 返回掛起的事物資源
        return new SuspendedResourcesHolder(suspendedResources);
    }
    // 處理沒有事物的情況...
    else {
        // Neither transaction nor synchronization active.
        return null;
    }
}

首先來看事物同步回調(diào)接口,該接口會(huì)在prepareSynchronization方法中設(shè)置,即使我們沒有自定義事物同步回調(diào)接口,Spring默認(rèn)也會(huì)為當(dāng)前事物創(chuàng)建一個(gè)空的事物同步回調(diào)接口。關(guān)于該接口的使用,可以參考上一節(jié)中的例子。(注意:事物同步回調(diào)接口是與當(dāng)前線程綁定的)。下面看事物同步接口是如何掛起的:

private List<TransactionSynchronization> doSuspendSynchronization() {
    // 1.獲取當(dāng)前線程的所有事物同步回調(diào)
    List<TransactionSynchronization> suspendedSynchronizations =
            TransactionSynchronizationManager.getSynchronizations();
    // 2.循環(huán)并掛起所有同步回調(diào)接口
    for (TransactionSynchronization synchronization : suspendedSynchronizations) {
        synchronization.suspend();
    }
    // 3.清除資源
    TransactionSynchronizationManager.clearSynchronization();
    return suspendedSynchronizations;
}

其次來看掛起事物的流程,注釋里已經(jīng)寫了很清楚了,最后會(huì)將已有的事物屬性封裝到SuspendedResourcesHolder對(duì)象中,該類就持有了被掛起事物的屬性。接下來調(diào)用prepareTransactionStatus方法并將suspendedResources入?yún)?,這樣一來,新創(chuàng)建的事物就持有了被掛起事物的的屬性,就會(huì)形成一個(gè)事物鏈。而且新創(chuàng)建的事物transaction參數(shù)為null,所以PROPAGATION_NOT_SUPPORTED特性是不會(huì)真正開啟事物的。

// 創(chuàng)建新事物,注意:transaction參數(shù)為null,所以這里創(chuàng)建的不是一個(gè)真正的事物
return prepareTransactionStatus(
        definition, null, false, newSynchronization, debugEnabled, suspendedResources);

PROPAGATION_REQUIRES_NEW

  • 該特性下會(huì)掛起已有事物并新建一個(gè)事物。
private TransactionStatus handleExistingTransaction(
        TransactionDefinition definition, Object transaction, boolean debugEnabled)
        throws TransactionException {

    if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW) {
        if (debugEnabled) {
            logger.debug("Suspending current transaction, creating new transaction with name [" +
                    definition.getName() + "]");
        }
        // 掛起已有事物
        SuspendedResourcesHolder suspendedResources = suspend(transaction);
        try {
            return startTransaction(definition, transaction, debugEnabled, suspendedResources);
        }
        catch (RuntimeException | Error beginEx) {
            resumeAfterBeginException(transaction, suspendedResources, beginEx);
            throw beginEx;
        }
    }

    ......
}


private TransactionStatus startTransaction(TransactionDefinition definition, Object transaction,
        boolean debugEnabled, @Nullable SuspendedResourcesHolder suspendedResources) {

    boolean newSynchronization = (getTransactionSynchronization() != SYNCHRONIZATION_NEVER);
    // 創(chuàng)建事物
    DefaultTransactionStatus status = newTransactionStatus(
            definition, transaction, true, newSynchronization, debugEnabled, suspendedResources);
    // 開啟事物
    doBegin(transaction, definition);
    // 初始化事物同步屬性
    prepareSynchronization(status, definition);
    return status;
}

PROPAGATION_NESTED

private TransactionStatus handleExistingTransaction(
        TransactionDefinition definition, Object transaction, boolean debugEnabled)
        throws TransactionException {

    if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED) {
        // 如果不允許嵌套事物,則拋出異常
        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() + "]");
        }
        //下面對(duì)JtaTransactionManager和AbstractPlatformTransactionManager分別進(jìn)行處理
        //useSavepointForNestedTransaction(),是否為嵌套事務(wù)使用保存點(diǎn)
        // 1.對(duì)于JtaTransactionManager-->返回false
        // 2.對(duì)于AbstractPlatformTransactionManager-->返回true
        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.
            // 創(chuàng)建保存點(diǎn)在現(xiàn)有spring管理事務(wù),通過TransactionStatus SavepointManager API實(shí)現(xiàn)。
            // 通常使用JDBC 3.0保存點(diǎn)。永遠(yuǎn)不要激活Spring同步。
            DefaultTransactionStatus status =
                    prepareTransactionStatus(definition, transaction, false, false, debugEnabled, null);
            // 創(chuàng)建保存點(diǎn)
            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.
            // 通過嵌套的開始,提交調(diào)用,及回滾調(diào)用進(jìn)行嵌套事務(wù)。
            // 只對(duì)JTA有效,如果已經(jīng)存在JTA事務(wù),這里可能會(huì)激活Spring同步。
            return startTransaction(definition, transaction, debugEnabled, null);
        }
    }

    ......
}


private TransactionStatus startTransaction(TransactionDefinition definition, Object transaction,
        boolean debugEnabled, @Nullable SuspendedResourcesHolder suspendedResources) {

    boolean newSynchronization = (getTransactionSynchronization() != SYNCHRONIZATION_NEVER);
    // 創(chuàng)建事物
    DefaultTransactionStatus status = newTransactionStatus(
            definition, transaction, true, newSynchronization, debugEnabled, suspendedResources);
    // 開啟事物
    doBegin(transaction, definition);
    // 初始化事物同步屬性
    prepareSynchronization(status, definition);
    return status;
}

這里對(duì)AbstractPlatformTransactionManager和JtaTransactionManager分別做了不同的處理,重點(diǎn)看前者。AbstractPlatformTransactionManager是允許使用保存點(diǎn)的。接下來看保存點(diǎn)的創(chuàng)建過程:

public abstract class AbstractTransactionStatus implements TransactionStatus {

    // 創(chuàng)建保存點(diǎn)
    public void createAndHoldSavepoint() throws TransactionException {
        setSavepoint(getSavepointManager().createSavepoint());
    }
}


public class DefaultTransactionStatus extends AbstractTransactionStatus {

    // 獲取SavepointManager
    @Override
    protected SavepointManager getSavepointManager() {
        Object transaction = this.transaction;
        if (!(transaction instanceof SavepointManager)) {
            throw new NestedTransactionNotSupportedException(
                    "Transaction object [" + this.transaction + "] does not support savepoints");
        }
        // SavepointManager就是當(dāng)前事物
        return (SavepointManager) transaction;
    }
}


public abstract class JdbcTransactionObjectSupport implements SavepointManager, SmartTransactionObject {

    // 創(chuàng)建保存點(diǎn)
    @Override
    public Object createSavepoint() throws TransactionException {
        // 獲取ConnectionHolder
        ConnectionHolder conHolder = getConnectionHolderForSavepoint();
        try {
            // 如果當(dāng)前連接不支持保存點(diǎn),拋出異常
            if (!conHolder.supportsSavepoints()) {
                throw new NestedTransactionNotSupportedException(
                        "Cannot create a nested transaction because savepoints are not supported by your JDBC driver");
            }
            // 如果當(dāng)前連接的RollbackOnly已經(jīng)被標(biāo)記為true,拋出異常
            if (conHolder.isRollbackOnly()) {
                throw new CannotCreateTransactionException(
                        "Cannot create savepoint for transaction which is already marked as rollback-only");
            }
            // 創(chuàng)建保存點(diǎn)
            return conHolder.createSavepoint();
        }
        catch (SQLException ex) {
            throw new CannotCreateTransactionException("Could not create JDBC savepoint", ex);
        }
    }
}

總體來講創(chuàng)建保存點(diǎn)的過程比較簡單,最終會(huì)調(diào)用數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)的底層方法去創(chuàng)建保存點(diǎn),感興趣的可以自己跟蹤查看。創(chuàng)建完保存點(diǎn)之后將結(jié)果設(shè)置到TransactionStatus對(duì)象中。
該特性下會(huì)將新事物在原有事物內(nèi),以嵌套的方式運(yùn)行,該特性也不會(huì)開啟一個(gè)新的事物。

PROPAGATION_SUPPORTS和PROPAGATION_REQUIRED

private TransactionStatus handleExistingTransaction(
        TransactionDefinition definition, Object transaction, boolean debugEnabled)
        throws TransactionException {

    // Assumably PROPAGATION_SUPPORTS or PROPAGATION_REQUIRED.
    if (debugEnabled) {
        logger.debug("Participating in existing transaction");
    }
    if (isValidateExistingTransaction()) {
        // 驗(yàn)證事物隔離級(jí)別
        // 如果當(dāng)前事物的隔離級(jí)別不為默認(rèn)隔離級(jí)別,則比較當(dāng)前事物隔離級(jí)別與已有事物隔離級(jí)別,
        // 如不同,則拋出事物隔離級(jí)別不兼容異常
        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)"));
            }
        }
        
        // 驗(yàn)證事物只讀屬性
        // 如果當(dāng)前事物可寫,但是已有的事物是只讀,則拋出異常
        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);
}

isValidateExistingTransaction()該函數(shù)的作用是指定新事物參與已有事物時(shí),新舊兩個(gè)事物的驗(yàn)證級(jí)別。該屬性值默認(rèn)為false,寬松范圍的驗(yàn)證,也就是不驗(yàn)證。如果將該屬性值改為true的話,那么將會(huì)驗(yàn)證新舊兩個(gè)事物的數(shù)據(jù)庫事物隔離級(jí)別、事物只讀屬性是否相同。對(duì)于PROPAGATION_MANDATORY,從Spring的注釋上沒有看到對(duì)改屬性的處理,但是該屬性也會(huì)走這個(gè)分支,即使用已有事物,由于到這里肯定是已經(jīng)存在事物的,該特性在這里不會(huì)拋出異常。
該特性也不會(huì)開啟一個(gè)新的事物,而是繼續(xù)在原有事物中運(yùn)行或者以非事物方式運(yùn)行

參考:
https://www.cnblogs.com/softidea/p/5962612.html

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