【Spring系列】- Spring事務底層原理

Spring事務底層原理

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事務.jpg

目錄

前言

昨天學習了bean生命周期底層原理，今天就來接着簡單學習spring事務的底層理解。

實驗準備

配置文件

首先在配置文件中配置jdbcTemplate和事務管理器，並且需要開啟事務的註解@EnableTransactionManagement以及@Configuration註解

@ComponentScan("com.lyd")
@EnableTransactionManagement
@Configuration
public class ApplicationConfig {
    @Bean
    public JdbcTemplate jdbcTemplate() {
        return new JdbcTemplate(dataSource());
    }
    @Bean
    public PlatformTransactionManager transactionManager() {
        DataSourceTransactionManager transactionManager = new DataSourceTransactionManager();
        transactionManager.setDataSource(dataSource());
        return transactionManager;
    }
    @Bean
    public DataSource dataSource() {
        DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource();
        dataSource.setUrl("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/eladmin?serverTimezone=Asia/Shanghai&characterEncoding=utf8&useSSL=false&useOldAliasMetadataBehavior=true");
        dataSource.setUsername("root");
        dataSource.setPassword("12356");
        return dataSource;
    }
}

準備數據表

本次實驗使用學生表，就簡單幾個字段。
image.png

Spring事務的底層原理

       我們在需要加上事務的方法上添加@Transactional註解，然後在此方法中使用jdbcTemplate去執行SQL語句，再來執行此方法，觀察可以看到，事務真的回滾了。

@Component
public class UserService {
    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;
    @Transactional
    public void test(){
        jdbcTemplate.execute("insert into student values (1, 'lyd', 18, '20183033210')");
       throw new NullPointerException();
    }
}

原理

       首先spring會調用代理對象，對於事務，代理對象會通過執行事務的切面邏輯。在這個切面邏輯，Spring會去判斷是否含有@Transactional事務註解，如果有才會去開啟事務。spring的事務管理器會新建一個數據庫連接conn，緊接着會把conn.autocommit 設置為 false ，autocommit(自動提交)，每次執行完SQL後就會立馬提交，因此這裡需要設置為false。spring默認是開啟了自動提交，當SQL執行結束之後就會提交，當遇到異常的時候，由於前面的事務都已經提升，因此就沒法回滾了，所以需要把自動提交給關閉了。最後在通過第一次創建的對象（Spring個生命周期中通過構造方法創造的對象）去執行test方法。接着會去執行SQL語句，在此SQL執行完之後是不會進行提交的，在執行SQL語句之前，jdbcTemplate會去拿到事務管理器創建的這個數據庫連接conn。當執行完test方法後，Spring事務會去判斷是否有異常，沒有異常就會提交事務（conn.commit()），否者就會事務回滾（conn.rollback()）;
image.png

Spring事務失效

       接下來實現一個案例，在test方法中調用本類的另一個方法Add，兩個方法都是執行了插入的SQL語句。兩個方法都加上了@Transactional註解，只是在第二個方法中的註解標上一個策略：propagation = Propagation.NEVER，這個的意思是：總是非事務地執行，如果存在一個活動事務，則拋出異常。按道理來說以下代碼執行將會出現異常，並且會回滾事務。

@Component
public class UserService {
    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;
    @Transactional
    public void test(){
        jdbcTemplate.execute("insert into student values (1, 'lyd', 18, '20183033210')");
        doAdd();
    }
    @Transactional(propagation = Propagation.NEVER)
    public void doAdd() {
        jdbcTemplate.execute("insert into student values (2, 'lyy', 18, '20183033211')");
    }
}

可是，最後的結果卻不是預期結果。
image.png

失效原理

       可見最後還是將兩條數據插入了，顯然這個事務是不回滾的，那麼這是為什麼呢？從上面說事務的底層原理就可以知道，當spring創建了代理對象，在代理對象內部的test方法中的切面邏輯，會去創建數據庫連接等等，最後由普通對象(UserService.class通過構造方法去創建的對象)去執行test，也就是相當於是使用了普通對象去執行doAdd方法，普通對象就只是構造方法實例化的一個對象，執行doAdd並不會去檢測這個@Transactional註解，因此這個事務就不會被執行到，也就不會回滾。然而spring應該是在執行代理類的test方法時候回去判斷@Transactional註解，會有額外的邏輯去判斷事務，也就是doAdd應該也要由代理對象去執行。

解決方案

那麼有辦法解決嗎？辦法肯定過有，接下來介紹一種解決方法

方案一

將add方法抽到另一個bean類裏面

@Component
public class UserBaseService {
    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;

    @Transactional(propagation = Propagation.NEVER)
    public void doAdd() {
        jdbcTemplate.execute("insert into student values (2, 'lyy', 18, '20183033211')");
    }
}

再來通過bean對象來執行這個doAdd方法

@Component
public class UserService {
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;
    private UserBaseService userBaseService;
        jdbcTemplate.execute("insert into student values (1, 'lyd', 18, '20183033210')");
        userBaseService.doAdd();
    }
}

然後把數據表清空，在此執行
image.png

這回就報錯了，而且也是我們所期望的錯誤，在看一下數據表，發現數據沒有保存進去。

方案二

       那如果我們還是想要在本類中去執行這個doAdd方法呢？其實也是可以，就是我們通過自己調用自己的方式，在本類中引用本類的bean對象，此時他就是一個代理對象，這樣事務的策略也就能夠實現了。

@Autowired
private UserService userService;

@Transactional
public void test(){
    jdbcTemplate.execute("insert into student values (1, 'lyd', 18, '20183033210')");
    throw new NullPointerException();
    userService.doAdd();
}

也能得到我們預期的實現效果，數據庫中也沒有相關數據。
image.png

@Configuration底層原理

在上面我們提到了jdbcTemplate獲得數據庫連接，那麼這個又是如何得到呢？我們來看一下一開始的配置。

@Bean
public JdbcTemplate jdbcTemplate() {
    return new JdbcTemplate(dataSource());
}

@Bean
public PlatformTransactionManager transactionManager() {
    DataSourceTransactionManager transactionManager = new DataSourceTransactionManager();
    transactionManager.setDataSource(dataSource());
    return transactionManager;
}

@Bean
public DataSource dataSource() {
    DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource();
    dataSource.setUrl("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/eladmin?serverTimezone=Asia/Shanghai&characterEncoding=utf8&useSSL=false&useOldAliasMetadataBehavior=true");
    dataSource.setUsername("root");
    dataSource.setPassword("12356");
    return dataSource;
}

貫穿邏輯

       在創建 jdbcTemplate 的bean對象的時候，會去調用 dataSource ，在創建事務管理PlatformTransactionManager也會去調用一次dataSource方法，在這個方法中會創建新的dataSource，那麼，所獲得的事務不就不一樣了嗎，顯然這是不行的。那麼在spring中，他是如何實現單例的呢？就是通過 @Configuration 註解來實現。
       其實spring會通過ThreadLocal（線程變量，是一個以ThreadLocal對象為鍵、任意對象為值的存儲結構），在spring中ThreadLocal<Map<DataSource, conn>>是根據 DataSource來存儲連接conn，如果沒有 @Configuration註解來實現，兩次使用的DataSource就是不同的。 jdbcTemplate在獲取 DataSource 對象的時候，會去ThreadLocal的map根據jdbcTemplate自己的DataSource去找連接，然而這時候DataSource對象不同，他就找不到，就會自己從新生成連接，當執行完SQL語句之後，就會去提交，這時候接下來再拋異常已經沒用了。

@Configuration原理

       然而，@Configuration能夠實現單例DataSource對象呢？這就是因為@Configuration也是採用了動態代理會創建ApplicationConfig的代理對象。spring會創建ApplicationConfig的代理對象，這個代理對象會去調用jdbcTemplate方法，而代理對象會執行super.jdbcTemplate()，在這個方法中需要執行dataSource()方法，他會首先去容器中找是否有dataSource的bean對象，如果有直接返回，沒有就會創建，創建之後會將單例進行保存。接着transactionManager方法也是由代理對象去執行的，在他需要dataSource對象的時候，也是現去容器查找，這就能夠實現他們兩個的dataSource是一樣的了。這樣事務拿到的數據庫連接就是相同了，如果是在使用dataSource這個bean對象的時候，使用的beanName是不同，那麼最後得到的連接也就不同。

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