本專題大綱以下:java
事務專題大綱mysql
「對於專題大綱我又作了調整哈,主要是但願專題的內容可以更豐富,更加詳細」,原本是想在源碼分析的文章中附帶講一講事務使用中的問題,這兩天想了想仍是單獨寫一篇並做爲事務專題的收尾篇,也是我Spring源碼專題的收尾篇。程序員
本文大綱以下:spring
Spring事務應用大綱sql
在看這篇文章,以及下篇源碼分析的文章我但願你對Spring AOP以及有充分的瞭解,否則一些細節問題你可能看不明白,關於Spring AOP若是你能看完這三篇文章基本上就沒什麼問題了數據庫
Spring官網閱讀(十八)AOP的核心概念apache
Spring中AOP相關的API及源碼解析,原來AOP是這樣子的編程
Spring提供了兩種編程式事務管理的方法安全
若是是使用的是命令式編程,Spring推薦使用TransactionTemplate 來完成編程式事務管理,若是是響應式編程,那麼使用TransactionalOperator更加合適。session
TransactionTemplate
使用示例(我這裏直接用的官網提供的例子了)
public class SimpleService implements Service { private final TransactionTemplate transactionTemplate; // 使用構造對transactionTemplate進行初始化 // 須要提供一個transactionManager public SimpleService(PlatformTransactionManager transactionManager) { this.transactionTemplate = new TransactionTemplate(transactionManager); } public Object someServiceMethod() { return transactionTemplate.execute(new TransactionCallback() { public Object doInTransaction(TransactionStatus status) { // 這裏實現本身的相關業務邏輯 updateOperation1(); return resultOfUpdateOperation2(); } }); } }
在上面的例子中,咱們顯示的使用了TransactionTemplate來完成事務管理,經過實現TransactionCallback接口並在其doInTransaction方法中完成了咱們對業務的處理。咱們能夠大概看下TransactionTemplate的execute方法的實現:
public <T> T execute(TransactionCallback<T> action) throws TransactionException { Assert.state(this.transactionManager != null, "No PlatformTransactionManager set"); if (this.transactionManager instanceof CallbackPreferringPlatformTransactionManager) { return ((CallbackPreferringPlatformTransactionManager) this.transactionManager).execute(this, action); } else { // 1.經過事務管理器開啓事務 TransactionStatus status = this.transactionManager.getTransaction(this); T result; try { // 2.執行傳入的業務邏輯 result = action.doInTransaction(status); } catch (RuntimeException | Error ex) { // 3.出現異常,進行回滾 rollbackOnException(status, ex); throw ex; } catch (Throwable ex) { // 3.出現異常,進行回滾 rollbackOnException(status, ex); throw new UndeclaredThrowableException(ex, "TransactionCallback threw undeclared checked exception"); } // 4.正常執行完成的話,提交事務 this.transactionManager.commit(status); return result; } }
這些方法具體的實現咱們暫且不看,後續進行源碼分析時都會詳細介紹,之因此將這個代碼貼出來是讓你們更好的理解TransactionTemplate的工做機制:實際上就是經過一個TransactionCallback封裝了業務邏輯,而後TransactionTemplate會在事務的上下文中調用。
在上面的例子中doInTransaction是有返回值的,而實際上有時候並不須要返回值,這種狀況下,咱們可使用TransactionCallbackWithoutResult提代TransactionCallback。
transactionTemplate.execute(new TransactionCallbackWithoutResult() { protected void doInTransactionWithoutResult(TransactionStatus status) { updateOperation1(); updateOperation2(); } });
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實際上咱們還能夠經過TransactionTemplate指定事務的屬性,例如隔離級別、超時時間、傳播行爲等等
TransactionTemplate是線程安全的,咱們能夠全局配置一個TransactionTemplate,而後全部的類都共享這個TransactionTemplate。可是,若是某個類須要特殊的事務配置,例如須要定製隔離級別,那麼咱們就有必要去建立不一樣的TransactionTemplate。
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TransactionOperator
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TransactionOperator適用於響應式編程的狀況,這裏就不作詳細介紹了
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TransactionManager
實際上TransactionTemplate內部也是使用TransactionManager來完成事務管理的,咱們以前也看過它的execute方法的實現了,其實內部就是調用了TransactionManager的方法,實際上就是分爲這麼幾步
這裏我仍是直接用官網給出的例子
// 定義事務 DefaultTransactionDefinition def = new DefaultTransactionDefinition(); def.setName("SomeTxName"); def.setPropagationBehavior(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED); // txManager,事務管理器 // 經過事務管理器開啓一個事務 TransactionStatus status = txManager.getTransaction(def); try { // 完成本身的業務邏輯 } catch (MyException ex) { // 出現異常,進行回滾 txManager.rollback(status); throw ex; } // 正常執行完成,提交事務 txManager.commit(status);
咱們在後邊的源碼分析中其實重點分析的也就是TransactionManager的源碼。
在對編程式事務有必定了解以後咱們會發現,編程式事務存在下面幾個問題:
如何解決呢?這就要用到申明式事務了,實現申明式事務通常有兩種方式
申明式事務事務的實現原理以下(圖片來源於官網):
實現原理
「實際上就是結合了APO自動代理跟事務相關API」。經過開啓AOP自動代理並向容器中註冊了事務須要的通知(Transaction Advisor),在Transaction Advisor調用了事務相關API,其實內部也是調用了TransactionManager的方法。
基於XML配置這種方式就不講了,筆者近兩年時間沒用過XML配置,咱們主要就看看經過註解方式來實現申明式事務。主要涉及到兩個核心註解
@EnableTransactionManagement這個註解主要有兩個做用,其一是,開啓AOP自動代理,其二是,添加事務須要用到的通知(Transaction Advisor),若是你對AOP有必定了解的話那你應該知道一個Advisor實際上就是一個綁定了切點(Pointcut)的通知(Advice),經過@EnableTransactionManagement這個註解導入的Advisor所綁定的切點就是經過@Transactional來定義的。
申明式事務的例子我這裏就省去了,我相信沒幾我的不會用吧.....
Spring事務抽象的關鍵就是事務策略的概念,事務策略是經過TransactionManager接口定義的。TransactionManager自己只是一個標記接口,它有兩個直接子接口
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關於響應式跟命令式編程均可以單獨寫一篇文章了,本文重點不是討論這兩種編程模型,能夠認爲日常咱們使用的都是命令式編程
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PlatformTransactionManager
PlatformTransactionManager接口定義
public interface PlatformTransactionManager extends TransactionManager { // 開啓事務 TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException; // 提交事務 void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException; // 回滾事務 void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException; }
PlatformTransactionManager是命令式編程模型下Spring事務機制的中心接口,定義了完成一個事務必須的三個步驟,也就是說定義了事務實現的規範
一般來講,咱們不會直接實現這個接口,而是經過繼承AbstractPlatformTransactionManager,這個類是一個抽象類,主要用做事務管理的模板,這個抽象類已經實現了事務的傳播行爲以及跟事務相關的同步管理。
回頭看接口中定義的三個方法,首先是開啓事務的方法,從方法簽名上來看,其做用就是經過一個TransactionDefinition來獲取一個TransactionStatus類型的對象。爲了更好的理解Spring中事務的抽象咱們有必要了解下這兩個接口
TransactionDefinition
接口定義以下:
public interface TransactionDefinition { // 定義了7中事務的傳播機制 int PROPAGATION_REQUIRED = 0; int PROPAGATION_SUPPORTS = 1; int PROPAGATION_MANDATORY = 2; int PROPAGATION_REQUIRES_NEW = 3; int PROPAGATION_NOT_SUPPORTED = 4; int PROPAGATION_NEVER = 5; int PROPAGATION_NESTED = 6; // 4種隔離級別,-1表明的是使用數據庫默認的隔離級別 // 好比在MySQL下,使用的就是ISOLATION_REPEATABLE_READ(可重複讀) int ISOLATION_DEFAULT = -1; int ISOLATION_READ_UNCOMMITTED = 1; int ISOLATION_READ_COMMITTED = 2; int ISOLATION_REPEATABLE_READ = 4; int ISOLATION_SERIALIZABLE = 8; // 事務的超時時間,默認不限制時間 int TIMEOUT_DEFAULT = -1; // 提供了對上面三個屬性的get方法 default int getPropagationBehavior() { return PROPAGATION_REQUIRED; } default int getIsolationLevel() { return ISOLATION_DEFAULT; } default int getTimeout() { return TIMEOUT_DEFAULT; } // 事務是不是隻讀的,默認不是 default boolean isReadOnly() { return false; } // 事務的名稱 @Nullable default String getName() { return null; } // 返回一個只讀的TransactionDefinition // 只對屬性提供了getter方法,全部屬性都是接口中定義的默認值 static TransactionDefinition withDefaults() { return StaticTransactionDefinition.INSTANCE; } }
從這個接口的名字上咱們也能知道,它的主要完成了對事務定義的抽象,這些定義有些是數據庫層面自己就有的,例如隔離級別、是否只讀、超時時間、名稱。也有些是Spring賦予的,例如事務的傳播機制。Spring中一共定義了7種事務的傳播機制
關於事務的傳播在源碼分析的文章中我會重點介紹,如今你們留個印象便可。
咱們在使用申明式事務的時候,會經過@Transactional這個註解去申明某個方法須要進行事務管理,在@Transactional中能夠定義事務的屬性,這些屬性實際上就會被封裝到一個TransactionDefinition中,固然封裝的時候確定不是直接使用的接口,而是這個接口的一個實現類RuleBasedTransactionAttribute。RuleBasedTransactionAttribute,該類的繼承關係以下:
RuleBasedTransactionAttribute
// 默認的傳播機制爲required,沒有事務新建一個事務 // 有事務的話加入當前事務 private int propagationBehavior = PROPAGATION_REQUIRED; // 隔離級別跟數據庫默認的隔離級別一直 private int isolationLevel = ISOLATION_DEFAULT; // 默認爲-1,不設置超時時間 private int timeout = TIMEOUT_DEFAULT; // 默認不是隻讀的 private boolean readOnly = false;
`DefaultTransactionDefinition
,新增了兩個事務的屬性// 用於指定事務使用的事務管理器的名稱 String getQualifier(); // 指定在出現哪一種異常時才進行回滾 boolean rollbackOn(Throwable ex);
// 拋出RuntimeException/Error才進行回滾 public boolean rollbackOn(Throwable ex) { return (ex instanceof RuntimeException || ex instanceof Error); }
TransactionStatus
這個接口主要用於描述Spring事務的狀態,其繼承關係以下:
TransactionStatus
// 判斷當前事務是不是一個新的事務 // 不是一個新事務的話,那麼須要加入到已經存在的事務中 boolean isNewTransaction(); // 事務是否被標記成RollbackOnly // 若是被標記成了RollbackOnly,意味着事務只能被回滾 void setRollbackOnly(); boolean isRollbackOnly(); // 是否事務完成,回滾或提交都意味着事務完成了 boolean isCompleted();
// 建立保存點 Object createSavepoint() throws TransactionException; // 回滾到指定保存點 void rollbackToSavepoint(Object savepoint) throws TransactionException; // 移除回滾點 void releaseSavepoint(Object savepoint) throws TransactionException;
//用於判斷當前事務是否設置了保存點 boolean hasSavepoint(); // 這個方法複寫了父接口Flushable中的方法 // 主要用於刷新會話 // 對於Hibernate/jpa而言就是調用了其session/entityManager的flush方法 void flush();
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小總結:
經過上面的分析咱們會發現,TransactionDefinition的主要做用是給出一份事務屬性的定義,而後事務管理器根據給出的定義來建立事務,TransactionStatus主要是用來描述建立後的事務的狀態
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在對TransactionDefinition跟TransactionStatus有必定了解後,咱們再回到PlatformTransactionManager接口自己,PlatformTransactionManager做爲事務管理器的基礎接口只是定義管理一個事務必須的三個方法:開啓事務,提交事務,回滾事務,接口僅僅是定義了規範而已,真正作事的仍是要依賴它的實現類,因此咱們來看看它的繼承關係
PlatformTransactionManager的實現類
PlatformTransactionManager
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關於事務管理器的詳細代碼分析放到下篇文章,本文對其有個大概瞭解便可。
Spring中事務相關的同步機制能夠分爲兩類
什麼是資源的同步呢?在一個事務中咱們每每會一次執行多個SQL(若是是單條的SQL實際上沒有必要開啓事務),爲了保證事務全部的SQL都可以使用一個數據庫鏈接,這個時候咱們須要將數據庫鏈接跟事務進行同步,這個時候數據庫鏈接就是跟這個事務同步的一個資源。
那什麼又是行爲的同步呢?仍是以數據庫鏈接爲例子,在事務開啓以前咱們須要先獲取一個數據庫鏈接,一樣的在事務提交時咱們須要將鏈接關閉(不必定是真正的關閉,若是是鏈接池只是歸還到鏈接池中),這個時候關閉鏈接這個行爲也須要跟事務進行同步
那麼Spring是如何來管理同步的呢?一樣的,Spring也提供了一個同步管理器TransactionSynchronizationManager,這是一個抽象類,其中全部的方法都是靜態的,而且全部的方法都是圍繞它所申明的幾個靜態常量字段,以下:
// 這就是同步的資源,Spring就是使用這個完成了鏈接的同步 private static final ThreadLocal<Map<Object, Object>> resources = new NamedThreadLocal<>("Transactional resources"); // TransactionSynchronization完成了行爲的同步 // 關於TransactionSynchronization在後文進行分析 private static final ThreadLocal<Set<TransactionSynchronization>> synchronizations = new NamedThreadLocal<>("Transaction synchronizations"); // 事務的名稱 private static final ThreadLocal<String> currentTransactionName = new NamedThreadLocal<>("Current transaction name"); // 事務是否被標記成只讀 private static final ThreadLocal<Boolean> currentTransactionReadOnly = new NamedThreadLocal<>("Current transaction read-only status"); // 事物的隔離級別 private static final ThreadLocal<Integer> currentTransactionIsolationLevel = new NamedThreadLocal<>("Current transaction isolation level"); // 是否真實開啓了事務 private static final ThreadLocal<Boolean> actualTransactionActive = new NamedThreadLocal<>("Actual transaction active");
能夠看到全部的同步都是經過ThreadLocal實現的,對於ThreadLocal本文不作詳細分析,若是對ThreadLocal還不瞭解的同窗也沒有關係,對於本文而言你只須要知道ThreadLocal能將資源跟當前線程綁定便可,例如ThreadLocal<Map<Object, Object>> resources這個屬性就表明要將一個map綁定到當前線程,它提供了set跟get方法,分別用於將屬性綁定到線程上以及獲取線程上綁定的屬性。
上面的幾個變量中除了synchronizations以外其他的應該都很好理解,synchronizations中綁定的是一個TransactionSynchronization的集合,那麼這個TransactionSynchronization有什麼用呢?咱們來看看它的接口定義
public interface TransactionSynchronization extends Flushable { // 事務完成的狀態 // 0 提交 // 1 回滾 // 2 異常狀態,例如在事務執行時出現異常,而後回滾,回滾時又出現異常 // 就會被標記成狀態2 int STATUS_COMMITTED = 0; int STATUS_ROLLED_BACK = 1; int STATUS_UNKNOWN = 2; // 咱們綁定的這些TransactionSynchronization須要跟事務同步 // 1.若是事務掛起,咱們須要將其掛起 // 2.若是事務恢復,咱們須要將其恢復 default void suspend() { } default void resume() { } @Override default void flush() { } // 在事務執行過程當中,提供的一些回調方法 default void beforeCommit(boolean readOnly) { } default void beforeCompletion() { } default void afterCommit() { } default void afterCompletion(int status) { } }
能夠看到這個接口就是定義了一些方法,這些個方法能夠在事務達到不一樣階段後執行,能夠認爲定義了事務執行過程的一些回調行爲,這就是我以前說的行爲的同步。
本文的最後一部分但願你們模擬一下Spring事務的實現,咱們利用現有的AOP來實現事務的管理。數據庫訪問咱們直接使用jdbc,在模擬以前咱們先明確兩點
咱們先說第一個問題,由於是咱們本身模擬,因此關於切點的定義咱們就設置的儘可能簡單一些,不妨就直接指定某個包下的全部類。對於第二個問題,咱們也不作的過於複雜,在方法執行前開啓事務,在方法執行後提交事務並關閉鏈接,因此咱們須要定義一個環繞通知。同時,咱們也須要將鏈接跟事務同步,保證事務中的全部SQL共用一個事務是實現事務管理的必要條件。基於此,咱們開始編寫代碼
咱們只須要引入Spring相關的依賴跟JDBC相關依賴便可,該項目僅僅是一個Spring環境下的Java項目,沒有Web依賴,也不是SpringBoot項目,項目結構以下:
POM文件:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"> <modelVersion>4.0.0</modelVersion> <groupId>com.dmz.framework</groupId> <artifactId>mybatis</artifactId> <version>1.0-SNAPSHOT</version> <dependencies> <dependency> <groupId>mysql</groupId> <artifactId>mysql-connector-java</artifactId> <version>8.0.15</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework</groupId> <artifactId>spring-context</artifactId> <version>5.2.6.RELEASE</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework</groupId> <artifactId>spring-aop</artifactId> <version>5.2.6.RELEASE</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.aspectj</groupId> <artifactId>aspectjweaver</artifactId> <version>1.9.5</version> </dependency> </dependencies> </project>
配置類:
// 開啓AOP跟掃描組件便可 @EnableAspectJAutoProxy @ComponentScan("com.dmz.mybatis.tx_demo") public class Config { }
完成事務管理的核心類:
public class TransactionUtil { public static final ThreadLocal<Connection> synchronousConnection = new ThreadLocal<Connection>(); private TransactionUtil() { } public static Connection startTransaction() { Connection connection = synchronousConnection.get(); if (connection == null) { try { // 這裏替換成你本身的鏈接地址便可 connection = DriverManager .getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test?serverTimezone=GMT%2B8", "root", "123"); synchronousConnection.set(connection); connection.setAutoCommit(false); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } return connection; } public static int execute(String sql, Object... args) { Connection connection = startTransaction(); try (PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(sql)) { if (args != null) { for (int i = 1; i < args.length + 1; i++) { preparedStatement.setObject(i, args[i - 1]); } } return preparedStatement.executeUpdate(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } return 0; } public static void commit() { try (Connection connection = synchronousConnection.get()) { connection.commit(); synchronousConnection.remove(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } public static void rollback() { try (Connection connection = synchronousConnection.get()) { connection.rollback(); synchronousConnection.remove(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } }
實際須要事務管理的類
@Component public class UserService { public void saveUser() { TransactionUtil.execute ("INSERT INTO `test`.`user`(`id`, `name`) VALUES (?, ?)", 100, "dmz"); // 測試回滾 // throw new RuntimeException(); } }
切面:
@Component @Aspect public class TxAspect { @Pointcut("execution(public * com.dmz.mybatis.tx_demo.service..*.*(..))") private void pointcut() { } @Around("pointcut()") public Object around(JoinPoint joinPoint) throws Throwable { // 在方法執行前開啓事務 TransactionUtil.startTransaction(); // 執行業務邏輯 Object proceed = null; try { ProceedingJoinPoint method = (ProceedingJoinPoint) joinPoint; proceed = method.proceed(); } catch (Throwable throwable) { // 出現異常進行回滾 TransactionUtil.rollback(); return proceed; } // 方法執行完成後提交事務 TransactionUtil.commit(); return proceed; } }
用於測試的主函數:
public class Main { public static void main(String[] args) { AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(Config.class); UserService userService = ac.getBean(UserService.class); userService.saveUser(); } }
具體的測試過程跟測試結果我就不放了,你們把代碼拷貝過去自行測試就行了
本文主要介紹了Spring中的事務相關內容,對Spring中的事務抽象機制作了介紹,主要是爲了讓你們在接下來一篇源碼文章中能減輕負擔,但願你們能夠根據本身理解動手模擬下Spring中事務的實現哦,當你本身去實現的時候確定會碰到一系列的問題,而後帶着這些問題看源碼你才能知道Spring爲何要作這些事情!
我叫DMZ,一個但願慢慢進步的小菜鳥~!
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