Spring事务原理详解

标签: spring 原理 | 发表时间:2021-12-31 08:24 | 作者:叔牙
出处:https://juejin.cn/backend

一、使用

    spring事务开启和使用比较简单,需要有数据源和事务管理器,然后在启动门面类上开启事务,在需要使用事务的地方添加注解就可以了,我们简单做一下回顾。

1.配置数据源

  spring.datasource.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
spring.datasource.url=jdbc:mysql://host:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&autoReconnect=true&useSSL=true
spring.datasource.username=aaa
spring.datasource.password=bbb

2.开启事务能力

  @SpringBootApplication(exclude = {DataSourceAutoConfiguration.class},scanBasePackages = "xxx")
@EnableTransactionManagement
public class Application {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

3.使用事务

  @Transactional
public void evaluateSatisfaction(Req req) {
//do business
}

    这样我们就可以在业务中使用事务了。

    那么我们就要思考一个问题,为什么通过简单的配置和两个注解我们就能便捷的使用事务了,spring框架层面做了哪些能力支撑,接下来我们将从原理和源码维度对spring的事务原理进行分析。

二、原理分析

    首先,spring事务管理之所以能生效,得有数据库吧,得有数据源吧,得有事务管理器吧,我们先看一下spring对于数据源和事务管理器的处理和配置。

1.数据源与事务管理器

    先看一个配置类DataSourceConfiguration:

  abstract class DataSourceConfiguration {


/**
 * Tomcat Pool DataSource configuration.
 */

/**
 * Hikari DataSource configuration.
 */

/**
 * DBCP DataSource configuration.
 */

/**
 * Generic DataSource configuration.
 */
@ConditionalOnMissingBean(DataSource.class)
@ConditionalOnProperty(name = "spring.datasource.type")
static class Generic {

@Bean
public DataSource dataSource(DataSourceProperties properties) {
return properties.initializeDataSourceBuilder().build();
}

}
}

    省略掉的是Tomcat、Hikari、DBCP数据源配置,国内使用率最高的Druid数据源通过spring.datasource.type指定类型并且自定义配置,然后使用DataSourceProperties和DataSourceBuilder构造。     然后我们看另外一个配置类DataSourceAutoConfiguration:

  @Configuration
@ConditionalOnClass({ DataSource.class, EmbeddedDatabaseType.class })
@EnableConfigurationProperties(DataSourceProperties.class)
@Import({ DataSourcePoolMetadataProvidersConfiguration.class,
DataSourceInitializationConfiguration.class })
public class DataSourceAutoConfiguration {

//...省略

@Configuration
@Conditional(PooledDataSourceCondition.class)
@ConditionalOnMissingBean({ DataSource.class, XADataSource.class })
@Import({ DataSourceConfiguration.Hikari.class, DataSourceConfiguration.Tomcat.class,
DataSourceConfiguration.Dbcp2.class, DataSourceConfiguration.Generic.class,
DataSourceJmxConfiguration.class })
protected static class PooledDataSourceConfiguration {

}
}

    此处PooledDataSourceConfiguration通过@Import注解导入了支持的数据源配置,应用启动时ConfigurationClassPostProcessor会将@Configuration扫描并根据配置数据源类型注册BeanDefinition供后续实例化,这里我们暂且理解为DataSource已经配置好了。     再看另外一个配置类DataSourceTransactionManagerAutoConfiguration:

  @Configuration
@ConditionalOnClass({ JdbcTemplate.class, PlatformTransactionManager.class })
@AutoConfigureOrder(Ordered.LOWEST_PRECEDENCE)
@EnableConfigurationProperties(DataSourceProperties.class)
public class DataSourceTransactionManagerAutoConfiguration {

@Configuration
@ConditionalOnSingleCandidate(DataSource.class)
static class DataSourceTransactionManagerConfiguration {

private final DataSource dataSource;

private final TransactionManagerCustomizers transactionManagerCustomizers;

DataSourceTransactionManagerConfiguration(DataSource dataSource,
ObjectProvider transactionManagerCustomizers) {
this.dataSource = dataSource;
this.transactionManagerCustomizers = transactionManagerCustomizers
.getIfAvailable();
}
@Bean
@ConditionalOnMissingBean(PlatformTransactionManager.class)
public DataSourceTransactionManager transactionManager(
DataSourceProperties properties) {
DataSourceTransactionManager transactionManager = new DataSourceTransactionManager(
this.dataSource);
if (this.transactionManagerCustomizers != null) {
this.transactionManagerCustomizers.customize(transactionManager);
}
return transactionManager;
}
}
}

    该类是数据源事务管理配置类,根据前边的数据源创建事务管理器DataSourceTransactionManager,从继承关系可以看出它是一个PlatformTransactionManager(后边会用到此概念): DataSourceTransactionManager.png     spring的事务管理也就是使用事务管理器通过数据源和连接来实现开启、提交和回滚操作。

2.开启事务能力

    通过@EnableTransactionManagement来开启spring事务能力:

  @Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Import(TransactionManagementConfigurationSelector.class)
public @interface EnableTransactionManagement {

boolean proxyTargetClass() default false;

AdviceMode mode() default AdviceMode.PROXY;

int order() default Ordered.LOWEST_PRECEDENCE;

}

    注解有三个属性

  • proxyTargetClass:true表示基于CGLIB创建代理,false表示使用jdk动态代理。默认值为false。仅当mode()设置为AdviceMode时适用。
  • mode:表示事务通知实现方式,proxy表示通过代理的当时拦截处理事务,同类级别的方法调用将无法拦截;ASPECTJ表示使用aspectj织入的方式拦截处理事务,功能比proxy模式强大。
  • order:在调用链中有多个通知,事务通知的执行优先级,默认最低。

    @EnableTransactionManagement开启的能力委托给TransactionManagementConfigurationSelector来实现:

  public class TransactionManagementConfigurationSelector extends AdviceModeImportSelector {
@Override
protected String[] selectImports(AdviceMode adviceMode) {
switch (adviceMode) {
case PROXY:
return new String[] {AutoProxyRegistrar.class.getName(),
ProxyTransactionManagementConfiguration.class.getName()};
case ASPECTJ:
return new String[] {determineTransactionAspectClass()};
default:
return null;
}
}
private String determineTransactionAspectClass() {
return (ClassUtils.isPresent("javax.transaction.Transactional", getClass().getClassLoader()) ?
TransactionManagementConfigUtils.JTA_TRANSACTION_ASPECT_CONFIGURATION_CLASS_NAME :
TransactionManagementConfigUtils.TRANSACTION_ASPECT_CONFIGURATION_CLASS_NAME);
}
}

TransactionManagementConfigurationSelector.png     它是一个ImportSelector,ConfigurationClassPostProcessor会将其初始化并将selectImports返回的类列注册BeanDefinition然后实例化(可参考 《ConfigurationClassPostProcessor原理详解》),父类AdviceModeImportSelector的selectImports方法解析EnableTransactionManagement注解属性,然后调用子类selectImports方法返回导入类列表,我们的分析针对mode=proxy展开,可以看到TransactionManagementConfigurationSelector导入了两个类,AutoProxyRegistrar和ProxyTransactionManagementConfiguration,逐个分析一下,先看AutoProxyRegistrar: AutoProxyRegistrar.png     它是一个ImportBeanDefinitionRegistrar,实例化后被调用其registerBeanDefinitions方法:

  @Override
public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
boolean candidateFound = false;
Set annoTypes = importingClassMetadata.getAnnotationTypes();
for (String annoType : annoTypes) {
AnnotationAttributes candidate = AnnotationConfigUtils.attributesFor(importingClassMetadata, annoType);
if (candidate == null) {
continue;
}
Object mode = candidate.get("mode");
Object proxyTargetClass = candidate.get("proxyTargetClass");
if (mode != null && proxyTargetClass != null && AdviceMode.class == mode.getClass() &&
Boolean.class == proxyTargetClass.getClass()) {
candidateFound = true;
if (mode == AdviceMode.PROXY) {
AopConfigUtils.registerAutoProxyCreatorIfNecessary(registry);
if ((Boolean) proxyTargetClass) {
AopConfigUtils.forceAutoProxyCreatorToUseClassProxying(registry);
return;
}
}
}
}
}

    会调用AopConfigUtils注册一个类InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator,并且需要注意的是,如果有多次调用,只要有任一次proxyTargetClass为true,就会把其该属性设置为true,影响是全局,比如应用中同时开启了事务和异步能力,如果@EnableAsync把proxyTargetClass设置为true那么也会影响到事务以及其他aop能力。

  @Nullable
public static BeanDefinition registerAutoProxyCreatorIfNecessary(
BeanDefinitionRegistry registry, @Nullable Object source) {

return registerOrEscalateApcAsRequired(InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator.class, registry, source);
}

InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator.png     这个类非常重要,是实现代理和AOP能力的核心组件,拥有处理代理逻辑的能力,本质上又是一个BeanPostProcessor,他的实现比较简单,核心逻辑在其父类AbstractAdvisorAutoProxyCreator和AbstractAutoProxyCreator中,父类实现了InstantiationAwareBeanPostProcessor接口,其postProcessBeforeInstantiation方法会在bean初始化之前调用,如果返回不为null,那么就不在执行bean的初始化,框架设计的目的就是给出扩展能力来做一些代理和bean实例化短路的事情。从spring事务场景来说,就是对使用了事务的类做代理实现,加入事务能力。 那么我们就看一下AbstractAutoProxyCreator的postProcessBeforeInstantiation实现:

  @Override
public Object postProcessBeforeInstantiation(Class beanClass, String beanName) {
Object cacheKey = getCacheKey(beanClass, beanName);

//...省略

// Create proxy here if we have a custom TargetSource.
// Suppresses unnecessary default instantiation of the target bean:
// The TargetSource will handle target instances in a custom fashion.
TargetSource targetSource = getCustomTargetSource(beanClass, beanName);
if (targetSource != null) {
if (StringUtils.hasLength(beanName)) {
this.targetSourcedBeans.add(beanName);
}
Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(beanClass, beanName, targetSource);
Object proxy = createProxy(beanClass, beanName, specificInterceptors, targetSource);
this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());
return proxy;
}

return null;
}

    先创建TargetSource,然后获取适用于当前bean的通知,然后创建代理并返回。因为TargetSource是spring框架的复杂代理,针对代理只能单个类代理做出的扩展,我们暂时没有用到该能力,所以此处targetSource为null,这里不会执行创建代理操作。从AbstractAutoProxyCreator中看到重写BeanPostProcessor的一个方法postProcessAfterInitialization,这个方法的作用是目标bean实例化之后,初始化的时候可以对齐进行包装甚至替换掉,对于事务来说,可以用把事务能力包装进去,或者用具有事务能力的bean实例替换掉原来的,看一下实现:

  @Override
public Object postProcessAfterInitialization(@Nullable Object bean, String beanName) {
if (bean != null) {
Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
if (this.earlyProxyReferences.remove(cacheKey) != bean) {
return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
}
}
return bean;
}

    如果给定的bean有资格被代理,那么调用wrapIfNecessary包装并返回:

  protected Object wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey) {
//...省略
    // Create proxy if we have advice.
Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(bean.getClass(), beanName, null);
if (specificInterceptors != DO_NOT_PROXY) {
this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.TRUE);
Object proxy = createProxy(
bean.getClass(), beanName, specificInterceptors, new SingletonTargetSource(bean));
this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());
return proxy;
}
this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
return bean;
}

    获取bean使用的通知,然后创建代理,并将通知能力织入进去。因为获取适用当前bean的通知涉及到前边我们说的selectImports导入的另外一个配置类ProxyTransactionManagementConfiguration,所以我们这里只分析创建代理,获取通知和通知拦截逻辑后边分析。先看一下创建代理逻辑:

  protected Object createProxy(Class beanClass, @Nullable String beanName,
@Nullable Object[] specificInterceptors, TargetSource targetSource) {

ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();
proxyFactory.copyFrom(this);

if (!proxyFactory.isProxyTargetClass()) {
if (shouldProxyTargetClass(beanClass, beanName)) {
proxyFactory.setProxyTargetClass(true);
}
else {
evaluateProxyInterfaces(beanClass, proxyFactory);
}
}

Advisor[] advisors = buildAdvisors(beanName, specificInterceptors);
proxyFactory.addAdvisors(advisors);
proxyFactory.setTargetSource(targetSource);
customizeProxyFactory(proxyFactory);

proxyFactory.setFrozen(this.freezeProxy);
if (advisorsPreFiltered()) {
proxyFactory.setPreFiltered(true);
}

return proxyFactory.getProxy(getProxyClassLoader());
}

    先创建代理工厂,然后填充通知器、设置要代理的目标类,然后创建代理。 ProxyFactory.png     从代理工厂的继承关系可以看到其实现了Advised接口,并且拥有创建代理的能力,创建代理工厂的时候使用默认无参构造器,会调用父类ProxyCreatorSupport的无参构造器:

  public ProxyCreatorSupport() {
this.aopProxyFactory = new DefaultAopProxyFactory();
}

    创建代理的任务会委托给DefaultAopProxyFactory执行,会先调用createAopProxy创建生成代理的工具:

  @Override
public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {
if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {
Class targetClass = config.getTargetClass();
if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {
return new JdkDynamicAopProxy(config);
}
return new ObjenesisCglibAopProxy(config);
}
else {
return new JdkDynamicAopProxy(config);
}
}

    根据proxyTargetClass和接口特性决定使用jdk的动态代理JdkDynamicAopProxy还是cglib的动态代理ObjenesisCglibAopProxy。

    两者都实现了AopProxy接口用于创建代理,jdk动态代理也实现了InvocationHandler接口,将其本身也定义成一个代理执行器,代理目标类逻辑执行的时候对调用其invoke方法。jdk动态代理的生成逻辑如下:

  @Override
public Object getProxy(@Nullable ClassLoader classLoader) {
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("Creating JDK dynamic proxy: " + this.advised.getTargetSource());
}
Class[] proxiedInterfaces = AopProxyUtils.completeProxiedInterfaces(this.advised, true);
findDefinedEqualsAndHashCodeMethods(proxiedInterfaces);
return Proxy.newProxyInstance(classLoader, proxiedInterfaces, this);
}

    而cglib则根据目标类生成增强类,并嵌入拦截逻辑,本篇可以理解为把事务能力嵌入:

  @Override
public Object getProxy(@Nullable ClassLoader classLoader) {
try {
Class rootClass = this.advised.getTargetClass();
Class proxySuperClass = rootClass;
if (ClassUtils.isCglibProxyClass(rootClass)) {
proxySuperClass = rootClass.getSuperclass();
Class[] additionalInterfaces = rootClass.getInterfaces();
for (Class additionalInterface : additionalInterfaces) {
this.advised.addInterface(additionalInterface);
}
}
// Configure CGLIB Enhancer...
Enhancer enhancer = createEnhancer();
if (classLoader != null) {
enhancer.setClassLoader(classLoader);
if (classLoader instanceof SmartClassLoader &&
((SmartClassLoader) classLoader).isClassReloadable(proxySuperClass)) {
enhancer.setUseCache(false);
}
}
enhancer.setSuperclass(proxySuperClass);
enhancer.setInterfaces(AopProxyUtils.completeProxiedInterfaces(this.advised));
enhancer.setNamingPolicy(SpringNamingPolicy.INSTANCE);
enhancer.setStrategy(new ClassLoaderAwareUndeclaredThrowableStrategy(classLoader));

Callback[] callbacks = getCallbacks(rootClass);
Class[] types = new Class[callbacks.length];
for (int x = 0; x < types.length; x++) {
types[x] = callbacks[x].getClass();
}
// fixedInterceptorMap only populated at this point, after getCallbacks call above
enhancer.setCallbackFilter(new ProxyCallbackFilter(
this.advised.getConfigurationOnlyCopy(), this.fixedInterceptorMap, this.fixedInterceptorOffset));
enhancer.setCallbackTypes(types);

// Generate the proxy class and create a proxy instance.
return createProxyClassAndInstance(enhancer, callbacks);
}
catch (CodeGenerationException | IllegalArgumentException ex) {
throw new AopConfigException("Could not generate CGLIB subclass of " + this.advised.getTargetClass() +
": Common causes of this problem include using a final class or a non-visible class",
ex);
}
catch (Throwable ex) {
// TargetSource.getTarget() failed
throw new AopConfigException("Unexpected AOP exception", ex);
}
}

    两种代理方式的逻辑执行此处不做分析,后边执行事务能力的时候分析。 前边有提到生成代理的时候寻找合适的通知会用到另外一个配置类ProxyTransactionManagementConfiguration,我们也分析一下它做了什么事情。 ProxyTransactionManagementConfiguration.png

  @Configuration
public class ProxyTransactionManagementConfiguration extends AbstractTransactionManagementConfiguration {

@Bean(name = TransactionManagementConfigUtils.TRANSACTION_ADVISOR_BEAN_NAME)
@Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)
public BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor transactionAdvisor() {
BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor advisor = new BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor();
advisor.setTransactionAttributeSource(transactionAttributeSource());
advisor.setAdvice(transactionInterceptor());
if (this.enableTx != null) {
advisor.setOrder(this.enableTx.getNumber("order"));
}
return advisor;
}

@Bean
@Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)
public TransactionAttributeSource transactionAttributeSource() {
return new AnnotationTransactionAttributeSource();
}

@Bean
@Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)
public TransactionInterceptor transactionInterceptor() {
TransactionInterceptor interceptor = new TransactionInterceptor();
interceptor.setTransactionAttributeSource(transactionAttributeSource());
if (this.txManager != null) {
interceptor.setTransactionManager(this.txManager);
}
return interceptor;
}
}

    它定义了事务属性、事务拦截器和事务通知器等三个bean,并且将事务管理器注入了进来(也可能此刻没有注入),这里重要的是BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor和TransactionInterceptor。 BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor.png     它是一个Advisor,持有切入点(TransactionAttributeSourcePointcut)、事务属性和拦截器。拦截逻辑由TransactionInterceptor实现。 TransactionInterceptor.png 结合前边生成代理的逻辑,我们可以初步猜测,根据通知器中的切入点是否匹配拦截类的方法,如果匹配则将拦截器逻辑嵌入到生成的代理类中。 我们看一下前边提到的创建代理之前,有调用getAdvicesAndAdvisorsForBean方法获取目标bean适用的通知,会调用子类AbstractAdvisorAutoProxyCreator的实现:

  @Override
@Nullable
protected Object[] getAdvicesAndAdvisorsForBean(
Class beanClass, String beanName, @Nullable TargetSource targetSource) {

List advisors = findEligibleAdvisors(beanClass, beanName);
if (advisors.isEmpty()) {
return DO_NOT_PROXY;
}
return advisors.toArray();
}

    调用链比较长,省略中间步骤,最终调用到AopUtils的canApply方法来做过滤:

  public static boolean canApply(Pointcut pc, Class targetClass, boolean hasIntroductions) {
if (!pc.getClassFilter().matches(targetClass)) {
return false;
}
    //...省略
Set> classes = new LinkedHashSet<>();
classes.addAll(ClassUtils.getAllInterfacesForClassAsSet(targetClass));
for (Class clazz : classes) {
Method[] methods = ReflectionUtils.getAllDeclaredMethods(clazz);
for (Method method : methods) {
if (introductionAwareMethodMatcher != null ?
introductionAwareMethodMatcher.matches(method, targetClass, hasIntroductions) :
methodMatcher.matches(method, targetClass)) {
return true;
}
}
}
return false;
}

    由于我们的通知器不是Introduction类型,然后会使用BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor持有的TransactionAttributeSourcePointcut来做过滤:

  @Override
public boolean matches(Method method, Class targetClass) {
if (TransactionalProxy.class.isAssignableFrom(targetClass) ||
PlatformTransactionManager.class.isAssignableFrom(targetClass) ||
PersistenceExceptionTranslator.class.isAssignableFrom(targetClass)) {
return false;
}
TransactionAttributeSource tas = getTransactionAttributeSource();
return (tas == null || tas.getTransactionAttribute(method, targetClass) != null);
}

    然后委托给TransactionAttributeSource来提取目标方法和类是否具有事务标注,如果有@Transactional就认为适用,其实就是用通知器的Pointcut来和方法对比是否匹配适用。上述方法会调用到SpringTransactionAnnotationParser的方法:

  @Override
@Nullable
public TransactionAttribute parseTransactionAnnotation(AnnotatedElement element) {
AnnotationAttributes attributes = AnnotatedElementUtils.findMergedAnnotationAttributes(
element, Transactional.class, false, false);
if (attributes != null) {
return parseTransactionAnnotation(attributes);
}
else {
return null;
}
}

    其实就是为了提取方法上是否有@Transactional注解。     先看一下寻找合适通知器的时序图: image.png     InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator处理器注册与实例化: image.png

    为使用事务的目标类生成代理的时序图如下: image.png

3.执行事务逻辑

    根据前边的分析,基于@EnableTransactionManagement和@Transactional注解,应用启动后会将目标类生成代理,并将事务能力织入进去,生成代理的方式有两种,分别是jdk动态代理和cglib动态代理,由于编写事务逻辑的方法所属类大多不实现接口,所以对于事务,生成代理的方式是cglib。 CglibAopProxy.png cglib生成代理类的方式是继承目标类,重写目标方法,然后把拦截器逻辑嵌入进去,对于事务能力,会调用到TransactionInterceptor拦截器的invoke方法:

  @Override
@Nullable
public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {
// Work out the target class: may be {@code null}.
// The TransactionAttributeSource should be passed the target class
// as well as the method, which may be from an interface.
Class targetClass = (invocation.getThis() != null ? AopUtils.getTargetClass(invocation.getThis()) : null);

// Adapt to TransactionAspectSupport's invokeWithinTransaction...
return invokeWithinTransaction(invocation.getMethod(), targetClass, invocation::proceed);
}

    寻找到目标类,然后执行事务调用invokeWithinTransaction:

  @Nullable
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();
final TransactionAttribute txAttr = (tas != null ? tas.getTransactionAttribute(method, targetClass) : null);
final PlatformTransactionManager tm = determineTransactionManager(txAttr);
final String joinpointIdentification = methodIdentification(method, targetClass, txAttr);

if (txAttr == null || !(tm instanceof CallbackPreferringPlatformTransactionManager)) {
// Standard transaction demarcation with getTransaction and commit/rollback calls.
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;
}

else {
//...省略
}
}

    前边有说到,创建的事务管理器DataSourceTransactionManager是PlatformTransactionManager类型,txAttr是从方法上提取的事务注解属性,所以满足if分支,逻辑大概意思是如果需要,则创建事务,然后执行代理类的目标方法逻辑调用,然后如果有异常则做异常回滚并抛出,如果没有异常则提交事务。 先看一下创建事务createTransactionIfNecessary:

  protected TransactionInfo createTransactionIfNecessary(@Nullable PlatformTransactionManager tm,
@Nullable TransactionAttribute txAttr, final String joinpointIdentification) {
    //...省略
TransactionStatus status = null;
if (txAttr != null) {
if (tm != null) {
status = tm.getTransaction(txAttr);
}
}
return prepareTransactionInfo(tm, txAttr, joinpointIdentification, status);
}

    从事务管理器中获取事务状态,然后准备事务信息,获取事务状态使用DataSourceTransactionManager的父类重写方法getTransaction:

  @Override
public final TransactionStatus getTransaction(@Nullable TransactionDefinition definition) throws TransactionException {
Object transaction = doGetTransaction();

if (isExistingTransaction(transaction)) {
// Existing transaction found -> check propagation behavior to find out how to behave.
return handleExistingTransaction(definition, transaction, debugEnabled);
}

// Check definition settings for new transaction.
if (definition.getTimeout() < TransactionDefinition.TIMEOUT_DEFAULT) {
throw new InvalidTimeoutException("Invalid transaction timeout", definition.getTimeout());
}

// No existing transaction found -> check propagation behavior to find out how to proceed.
if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_MANDATORY) {
throw new IllegalTransactionStateException(
"No existing transaction found for transaction marked with propagation 'mandatory'");
}
else if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED ||
definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW ||
definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED) {
SuspendedResourcesHolder suspendedResources = suspend(null);
if (debugEnabled) {
logger.debug("Creating new transaction with name [" + definition.getName() + "]: " + definition);
}
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 ex) {
resume(null, suspendedResources);
throw ex;
}
}
else {
// Create "empty" transaction: no actual transaction, but potentially synchronization.
boolean newSynchronization = (getTransactionSynchronization() == SYNCHRONIZATION_ALWAYS);
return prepareTransactionStatus(definition, null, true, newSynchronization, debugEnabled, null);
}
}

    先检查当前线程调用是否处于事务中,如果是则处理线程传播并返回;然后检查事务超时属性,如果事务传播配置是PROPAGATION_MANDATORY且当前无事务,则报错返回;如果事务传播级别是PROPAGATION_REQUIRED、PROPAGATION_REQUIRES_NEW或PROPAGATION_NESTED则开启事务并返回事务状态。补充一下事务传播级别的概念:

  • PROPAGATION_REQUIRED:_支持当前事务;如果不存在,则创建一个新的。默认配置
  • PROPAGATION_SUPPORTS:_支持当前事务;如果不存在,则以非事务方式执行
  • PROPAGATION_MANDATORY:_支持当前事务;如果当前不存在事务,则引发异常
  • PROPAGATION_REQUIRES_NEW:_创建一个新事务,如果当前事务存在,则挂起当前事务
  • PROPAGATION_NOT_SUPPORTED:_不支持当前事务;而是始终以非事务方式执行
  • PROPAGATION_NEVER:_不支持事务;如果当前事务存在,则引发异常
  • PROPAGATION_NESTED:_如果存在当前事务,则在嵌套事务中执行

我们看一下开启事务的实现:

  @Override
protected void doBegin(Object transaction, TransactionDefinition definition) {
DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) transaction;
Connection con = null;
try {
if (!txObject.hasConnectionHolder() ||
txObject.getConnectionHolder().isSynchronizedWithTransaction()) {
Connection newCon = obtainDataSource().getConnection();
txObject.setConnectionHolder(new ConnectionHolder(newCon), true);
}
txObject.getConnectionHolder().setSynchronizedWithTransaction(true);
con = txObject.getConnectionHolder().getConnection();
Integer previousIsolationLevel = DataSourceUtils.prepareConnectionForTransaction(con, definition);
txObject.setPreviousIsolationLevel(previousIsolationLevel);

if (con.getAutoCommit()) {
txObject.setMustRestoreAutoCommit(true);
con.setAutoCommit(false);
}
prepareTransactionalConnection(con, definition);
txObject.getConnectionHolder().setTransactionActive(true);

int timeout = determineTimeout(definition);
if (timeout != TransactionDefinition.TIMEOUT_DEFAULT) {
txObject.getConnectionHolder().setTimeoutInSeconds(timeout);
}
if (txObject.isNewConnectionHolder()) {
TransactionSynchronizationManager.bindResource(obtainDataSource(), txObject.getConnectionHolder());
}
}
catch (Throwable ex) {
if (txObject.isNewConnectionHolder()) {
DataSourceUtils.releaseConnection(con, obtainDataSource());
txObject.setConnectionHolder(null, false);
}
throw new CannotCreateTransactionException("Could not open JDBC Connection for transaction", ex);
}
}

    如果没有数据库连接则先获取连接,然后将自动提交设置false,配置超时时间,然后把数据库连接绑定到线程上。

    回到事务拦截器的invokeWithinTransaction方法,拿到事务信息后,执行业务逻辑,如果发生异常则调用执行回滚和后续逻辑,如果执行成功则提交事务。 看一下异常执行逻辑:

  protected void completeTransactionAfterThrowing(@Nullable TransactionInfo txInfo, Throwable ex) {
if (txInfo != null && txInfo.getTransactionStatus() != null) {
if (txInfo.transactionAttribute != null && txInfo.transactionAttribute.rollbackOn(ex)) {
try {
txInfo.getTransactionManager().rollback(txInfo.getTransactionStatus());
}
catch (TransactionSystemException ex2) {
ex2.initApplicationException(ex);
throw ex2;
}
catch (RuntimeException | Error ex2) {
throw ex2;
}
}
else {
try {
txInfo.getTransactionManager().commit(txInfo.getTransactionStatus());
}
catch (TransactionSystemException ex2) {
ex2.initApplicationException(ex);
throw ex2;
}
catch (RuntimeException | Error ex2) {
throw ex2;
}
}
}
}

    如果存在事务,且异常类型符合回滚规则,那么调用事务管理器的回滚逻辑,否则执行提交。回滚最终会调用数据库连接的回滚方法:

  protected void doRollback(DefaultTransactionStatus status) {
DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) status.getTransaction();
Connection con = txObject.getConnectionHolder().getConnection();
try {
con.rollback();
}
catch (SQLException ex) {
throw new TransactionSystemException("Could not roll back JDBC transaction", ex);
}
}

    然后会调用后续的一些操作,比如之前我们分析过的 《TransactionalEventListener使用场景与原理分析》。 如果业务执行成功,那么执行事务提交,事务提交有事务管理器最终委托给数据库连接操作,并且也会触发一些依赖事务执行状态的操作,比如TransactionalEventListener依赖的是事务提交。 到这里事务的执行逻辑分析完了,我们看一下执行时序图: image.png

总结

    spring事务能力的支撑用到了很多知识,动态代理、AOP、反射、后置处理器等等,总的来说就是应用启动时为需要使用事务的类生成代理类,以及将事务能力(拦截逻辑)织入进去,在实例化的时候调用后置处理器的逻辑,将代理类实例化替代目标类,并放入上下文容器中,在实际调用目标类事务方法的时候,被代理类中ReflectiveMethodInvocation拦截,然后先调用拦截器中的事务逻辑,然后再调用目标类的业务逻辑,最后处理异常回滚和提交,看起来比较简单,但是框架层面提供了非常庞大的基础组件来支撑和实现事务能力,当然这些基础组件大部分都会复用,比如AOP和动态代理,在异步和缓存场景下都会用到,包括我们自己扩展一些能力出来的时候也会用到。

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Spring事务原理详解

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    spring事务开启和使用比较简单,需要有数据源和事务管理器,然后在启动门面类上开启事务,在需要使用事务的地方添加注解就可以了,我们简单做一下回顾.     这样我们就可以在业务中使用事务了.     那么我们就要思考一个问题,为什么通过简单的配置和两个注解我们就能便捷的使用事务了,spring框架层面做了哪些能力支撑,接下来我们将从原理和源码维度对spring的事务原理进行分析.

Spring事件监听原理

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基于 SpringBoot-3.1.2. Spring 事件机制主要用于业务编码的解耦,例如用户订单办理成功,需要发送短信通知,这是两个不同的业务逻辑,不应该耦合在一起,针对于此,就可以通过事件机制来解决,以下是一个最简单的Spring事件使用示例. 准备事件监听器(也就是发布事件后,对应的处理者).

Spring AOP 实现原理与 CGLIB 应用

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来源: IBM Developerworks. 简介: AOP(Aspect Orient Programming),也就是面向方面编程,作为面向对象编程的一种补充,专门用于处理系统中分布于各个模块(不同方法)中的交叉关注点的问题,在 Java EE 应用中,常常通过 AOP 来处理一些具有横切性质的系统级服务,如事务管理、安全检查、缓存、对象池管理等.

spring boot应用启动原理分析

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在spring boot里,很吸引人的一个特性是可以直接把应用打包成为一个jar/war,然后这个jar/war是可以直接启动的,不需要另外配置一个Web Server. 如果之前没有使用过spring boot可以通过下面的demo来感受下. 下面以这个工程为例,演示如何启动Spring boot项目:.

Spring-Retry重试实现原理 | Alben's home

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Spring实现了一套重试机制,功能简单实用. 本文将讲述如何使用Spring Retry的及其重试机制的实现原理. Spring实现了一套重试机制,功能简单实用. Spring Retry是从Spring Batch独立出来的一个功能,已经广泛应用于Spring Batch,Spring Integration, Spring for Apache Hadoop等Spring项目.

Spring AOP动态代理原理与实现方式 (转)

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AOP:面向切面、面向方面、面向接口是一种横切技术. 1.事务管理: (1)数据库事务:(2)编程事务(3)声明事物:Spring AOP-->声明事物   . 3.安全验证: Spring AOP---OOP升级  . 静态代理原理:目标对象:调用业务逻辑    代理对象:日志管理. 表示层调用--->代理对象(日志管理)-->调用目标对象.

Spring的WebServiceTemplate访问WebService的方法及其本质原理

- - 行业应用 - ITeye博客
WebService客户端调用的本质就是将SAOP格式的XML通过通信协议发送到WebService的服务器端,然后接收服务器端返回的XML.. 本文简单介绍一下如何通过Spring提供的WebServiceTemplate访问 Webservice,WebServiceTemplate与调用webservice的客户端已及webservice服务器端示意图如下(图片来源 于Spring in Action):.

Spring aop 原理及各种应用场景

- - 开源软件 - ITeye博客
AOP是Aspect Oriented Programing的简称,面向切面编程. AOP适合于那些具有横切逻辑的应用:如性能监测,访问控制,事务管理、缓存、对象池管理以及日志记录. AOP将这些分散在各个业务逻辑中的代码通过横向切割的方式抽取到一个独立的模块中. AOP 实现的关键就在于 AOP 框架自动创建的 AOP 代理,AOP 代理则可分为静态代理和动态代理两大类,其中静态代理是指使用 AOP 框架提供的命令进行编译,从而在编译阶段就可生成 AOP 代理类,因此也称为编译时增强;而动态代理则在运行时借助于 JDK 动态代理、CGLIB 等在内存中“临时”生成 AOP 动态代理类,因此也被称为运行时增强.

Spring主从数据库的配置和动态数据源切换原理

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在大型应用程序中,配置主从数据库并使用读写分离是常见的设计模式. 在Spring应用程序中,要实现读写分离,最好不要对现有代码进行改动,而是在底层透明地支持. Spring内置了一个 AbstractRoutingDataSource,它可以把多个数据源配置成一个Map,然后,根据不同的key返回不同的数据源.