Spring中@Transactional与读写分离

    本文主要介绍如何使用Spring @Transactional基于JDBC Replication协议便捷的实现数据库的读写分离。 项目环境准备：

    1）Spring 4.x + 环境

    2）mysql connector-j 5.1.38+

    3）tomcat-jdbc-pool连接池

    4）spring @Transaction使用与JDBC Replcation协议。请参考 【replication协议】。

    核心特性：

    1）所有操作默认请求从库，包括write、read，且无事务开启。

    2）如果期望请求主库，必须使用@Transactional或者使用编程式事务transactionManager（template）等开启事务。

    3）代码分层符合规范，合理设计事务开启的时机和范围。我们尽量将事务开启控制在manager或者dao层。

一、Spring配置（摘要）

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" 
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
                    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.2.xsd"
default-autowire="byName">

    <bean id="commonDataSource" class="org.apache.commons.dbcp2.BasicDataSource">
        <property name="driverClassName" value="com.mysql.jdbc.ReplicationDriver"></property>
        <property name="url" value="jdbc:mysql:replication://127.0.0.1:3306,127.0.0.1:4306,127.0.0.1:5306/mydb?useUnicode=true&amp;characterEncoding=UTF-8&amp;autoReconnect=false&amp;useSSL=false&amp;failOverReadOnly=true&amp;loadBalanceStrategy=random&amp;readFormMasterNoSlaves=true"></property>
        <property name="username" value="test"></property>
        <property name="password" value="test"></property>
        <property name="maxTotal" value="12"></property>
        <property name="maxIdle" value="2"></property>
        <property name="minIdle" value="2"></property>
        <property name="maxWaitMillis" value="30000"></property>
        <property name="defaultAutoCommit" value="true"></property>
        <property name="defaultReadOnly" value="true"></property><!-- 必须为false，否则@transactional中的readOnly将无法正常工作 -->
    </bean>

    <bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
        <property name="dataSource" ref="commonDataSource" />
        <property name="configLocation" value="classpath:sqlmap-config.xml"></property>
        <!-- <property name="dataSource" ref="dataSource" /> -->
    </bean>

    <bean name="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
        <property name="dataSource" ref="commonDataSource"/>
    </bean>

    <bean name="transactionTemplate" class="org.springframework.transaction.support.TransactionTemplate">
        <property name="transactionManager" ref="transactionManager" />
        <property name="isolationLevelName" value="ISOLATION_READ_COMMITTED"/>
        <property name="timeout" value="30"/>
    </bean>

    <!-- core api，必须为prototype -->
    <bean id="sqlSessionTemplate" class="org.mybatis.spring.SqlSessionTemplate" scope="prototype">
        <constructor-arg index="0" ref="sqlSessionFactory" />
    </bean>

    <!-- 非常重要,否则@transactional将无法生效 -->
    <tx:annotation-driven proxy-target-class="true" transaction-manager="transactionManager"/>
</beans>

    2、TestDao

@Component
public class TestDaoImpl extends BaseDao implements TestDao {

    @Override
    public TestDO get(int id) {
        return this.sqlSessionTemplate.selectOne("TestMapper.get",id);
    }

    @Override
    @Transactional(readOnly = false)
    public void update(TestDO test) {
        this.sqlSessionTemplate.update("TestMapper.update",test);
    }

}

    4、TestManager

@Component
public class TestManagerImpl implements TestManager {

    @Autowired
    private TestDao testDao;

    @Autowired
    private Test2Dao test2Dao

    @Override
    public TestDO get(int id) {
        return this.testDao.get(id);
    }
 
    @Override
    @Transactional(readOnly = false)
    public void update(TestDO test) {
        this.testDao.update(test);
        this.test2Dao.insert(test);//事务中执行
    }

}

二、@Transactional使用

    @Transactional注解配合Spring事务管理器，作用等同于“在方法级别手动开启事务”、“aspectj基于XML在方法级别切入拦截”。

    @Transactional参数列表：

    1）readOnly：限定connection级别read/write特性，默认为false，表示此连接支持读写。如果为true，表示此连接只能进行read操作（如果写操作将会抛出底层错误）。

    2）timeout：如果开启了事务，则事务超时的时长。超时则回滚。默认为-1，永不超时。

    3）propagation：传播级别，默认为REQUIRED，表示read/write操作都需要在事务中执行。如果不希望此操作主动开启新事务，事务由上下文决定，那么可以将此值设置为SUPPORTS,比如一个纯粹的read操作。

    @Transactional工作原理：

    1）默认请求将会访问从库，此特性由DataSourcePool中“ defaultReadOnly=true”决定。此时，在不使用@Transactional时和@Transactinal(readOnly=true)时在读写分离效果是一致的。

    2）使用@Transactional时，在进入修饰方法之前，默认开启事务并从DataSourcePool中获取一个connection（然后设置connection的readOnly和autoCommit参数值）。如果当前请求中，为只读操作，则不使用@Transactional。

    不使用@Transactional  <等价于> @Transactional(readOnly=true,propagation=Propagation.SUPPORTS)，即不开始事务。但是@Transactional仍然触发获取连接。

    3）如果操作是write或者期望此操作访问主库，则必须显示声明@Transactional。（readOnly参数保持默认，或者设置为false，对于事务传播级别，按需）。

    4）无论如何，最终connection级别的readOnly参数值才是决定replication协议选择“读”、“写”库的最终依据。

三、@Transactional原理 

     当Spring Bean调用@transactional注释的方法时，将被拦截器拦截且通过反射机制方式执行（注释最终都是由拦截器驱动，参见TransactionInterceptor），且开启事务，如果readOnly为false时将会强制设置autocommit=false，在方法调用结束后，事务被自动提交。

    1）Spring基于反射机制拦截@Transactionnal，开启事务（SpringManagedTransaction），并根据@Transactional设定事务的属性，并将此事务TransactionInfo绑定在当前线程。（TransactionInteceptor）

    2）根据DataSource创建链接Connection，并将此链接绑定在当前线程（ConnectionHolder）。（DataSourceTransactionManager.doBegin()）

    3）每个sqlSessionTemplate实例内部都有个代理实例sqlSessionProxy，即通过sqlSessionTemplate执行的方法均由此代理实例执行；在执行操作之前，首先获取sqlSession实例，并将sqlSession绑定在当前线程（SqlSessionHolder，ThreadLocal）。

    4）ibatis中使用此sqlSession执行数据库操作，sqlSession执行操作所使用的链接是从ConnectionHolder获取的。（DefaultSqlSession，SpringManagedTransaction）

    5）如果@Transactional方法中有多个dao层方法调用，则继续循环3）~5），此过程中，所有的方法均公用一个sqlSession实例。

    6）和1）对应，将TransactionInfo从当前线程解绑，并提交事务。

    7）和3）对应，将SqlSessionHolder从当前线程解绑，并关闭sqlSession。

    8）与2）对应，将ConnectionHolder从当前线程中解绑，并将Connection释放到连接池中。

    每调用一个@Transactional方法，都会按照上述过程执行；即如果你一个方法中调用了多个@Transactional方法，这意味着它们在不同的事务中执行、使用不同的sqlSession实例、可能使用不同的Connection。

    对于使用transactionTemplate方式手动开启事务的，过程稍微有些不同，在内部类doTransaction方法调用之前，将由spring创建事务、准备connection等与上述保持一致，并在方法执行后提交事务（如果抛出异常在rollback）；doInTransaction中所调用的方法上的@Transactional将被忽略，所有的dao层方法均使用同一个sqlSession和Connection实例。