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【分布式事务系列三】Spring的事务体系

陶邦仁
 陶邦仁
发布于 2015/12/09 15:58
字数 3166
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#0 系列目录#

#1 三种事务模型#

  1. **本地事务模型:**开发人员不用知道事务的存在,事务全部交给数据库来管理,数据库自己决定什么时候提交或回滚,所以数据库是事务的管理者。
Connection conn=jdbcDao.getConnection();
PreparedStatement ps=conn.prepareStatement("insert into user(name,age) value(?,?)");
ps.setString(1,user.getName());
ps.setInt(2,user.getAge());
ps.execute();
  1. **编程式事务模型:**事务的提交和回滚操作完全交给开发人员,开发人员来决定事务什么时候提交或回滚,所以开发人员是事务的管理者。
Connection conn=jdbcDao.getConnection();
conn.setAutoCommit(false);
try {
    PreparedStatement ps=conn.prepareStatement("insert into user(name,age) value(?,?)");
    ps.setString(1,user.getName());
    ps.setInt(2,user.getAge());
    ps.execute();
    conn.commit();
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
    conn.rollback();
} finally {
    conn.close();
}
InitialContext ctx = new InitialContext();
UserTransaction txn = (UserTransaction)ctx.lookup("UserTransaction");
try {
    txn.begin();
    //业务代码                
    txn.commit();
} catch (Exception up) {
    txn.rollback();
    throw up;
}
  1. **声明式事务模型:**开发人员完全不用关心事务,事务的提交和回滚操作全部交给Spring来管理,所以Spring是事务的管理者
@Transactional
public void save(User user){
    jdbcTemplate.update("insert into user(name,age) value(?,?)",user.getName(),user.getAge());
}

#2 编程式事务# 编程式事务:即通过手动编程方式来实现事务操作,大部分情况,都是类似于上述案例2、3情况,开发人员来管理事务的提交和回滚,但也可能是Spring自己来管理事务,如Spring的TransactionTemplate

##2.1 Spring的TransactionTemplate## 在前一篇文章中了解到,使用jdbc操作事务,编程非常麻烦,老是需要写一套模板式的try catch代码,所以我们可以将try catch代码封装成一个模板,这就引出了Spring的TransactionTemplate:

TransactionTemplate template=new TransactionTemplate();
template.setIsolationLevel(TransactionDefinition.ISOLATION_DEFAULT);
template.setPropagationBehavior(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED);
template.setTransactionManager(transactionManager);
template.execute(new TransactionCallback<User>() {
    @Override
    public User doInTransaction(TransactionStatus status) {
        //可以使用DataSourceUtils获取Connection来执行sql
        //jdbcTemplate.update(sql2);

        //可以使用SessionFactory的getCurrentSession获取Session来执行
        //hibernateTemplate.save(user1)
        return null;
    }
});
  1. TransactionTemplate继承了DefaultTransactionDefinition,有了默认的事务定义,也可以自定义设置隔离级别、传播属性等。
  2. TransactionTemplate需要一个PlatformTransactionManager事务管理器,来执行事务的操作。
  3. TransactionTemplate在TransactionCallback中执行业务代码,try catch的事务模板代码,则被封装起来,包裹在业务代码的周围,详细见TransactionTemplate的execute方法,如下:

输入图片说明

详细过程如下:

  • 第一步:根据事务定义获取事务

由于TransactionTemplate继承了DefaultTransactionDefinition,所以使用PlatformTransactionManager事务管理器来根据TransactionTemplate来获取事务,这部分就是上一篇文章的内容了,见Spring事务管理器PlatformTransactionManager源码分析

  • 第二步:执行业务代码

在TransactionCallback中的doInTransaction中执行相应的业务代码。

如果使用的是DataSourceTransactionManager,你就可以使用JdbcTemplate来执行业务逻辑;或者直接使用Connection,但是必须使用DataSourceUtils来获取Connection

如果使用的是HibernateTransactionManager,就可以使用HibernateTemplate来执行业务逻辑,或者则可以使用SessionFactory的getCurrentSession方法来获取当前线程绑定的Session,不可使用SessionFactory的openSession方法。也是不可乱用的,下面详细解释。

  • 第三步:如果业务代码出现异常,则回滚事务,没有异常则提交事务。回滚与提交都是通过PlatformTransactionManager事务管理器来进行的。

##2.2 事务代码和业务代码可以实现分离的原理## 我们可以看到,使用TransactionTemplate,其实就做到了事务代码和业务代码的分离,分离之后的代价就是,必须保证他们使用的是同一类型事务。之后的声明式事务实现分离也是同样的原理,这里就提前说明一下。

  1. 如果使用DataSourceTransactionManager:

1.1 事务代码是通过和当前线程绑定的ConnectionHolder中的Connection的commit和rollback来执行相应的事务,详见上一篇文章说明事务管理器的事务分析,所以我们必须要保证业务代码也是使用相同的Connection,这样才能正常回滚与提交。

1.2 业务代码使用jdbcTemplate.update(sql)来执行业务,这个方法是使用的Connection从哪来的?是和上面的事务Connection是同一个吗?源码如下:

jdbcTemplate在执行sql时,会使用DataSourceUtils从dataSource中获取一个Connection。获取过程如下:

输入图片说明

也是先获取和当前线程绑定的ConnectionHolder(由于事务在执行业务逻辑前已经开启,已经有了和当前线程绑定的ConnectionHolder),所以会获取到和事务中使用的ConnectionHolder,这样就保证了他们使用的是同一个Connection了,自然就可以正常提交和回滚了。

如果想使用Connection,则需要使用DataSourceUtils从dataSorce中获取Connection,不能直接从dataSource中获取Connection。

  1. 如果使用HibernateTransactionManager:

2.1 事务代码是通过和当前线程绑定的SessionHolder中的Session中的Transaction的commit和rollback来执行相应的事务,详见上一篇文章说明事务管理器的事务分析,所以我们必须要保证业务代码也是使用相同的session。

2.2业务代码就不能使用jdbcTemplate来执行相应的业务逻辑了,需要使用Session来执行相应的操作,换成对应的HibernateTemplate来执行。

HibernateTemplate在执行save(user)的过程中,会获取一个Session,方式如下:

session = getSessionFactory().getCurrentSession();

即采用SessionFactory的自带的getCurrentSession方法,获取当前Session。具体什么策略呢?

Hibernate定义了这样的一个接口:CurrentSessionContext,内容如下:

public interface CurrentSessionContext extends Serializable {
    public Session currentSession() throws HibernateException;
}

上述SessionFactory获取当前Session就是依靠CurrentSessionContext的实现。它的实现如下:

输入图片说明

在spring环境下,默认采用的是SpringSessionContext,它获取当前Session的方式如下:

输入图片说明

也是先获取和当前线程绑定的SessionHolder(由于事务在执行业务逻辑前已经开启,已经有了和当前线程绑定的SessionHolder),所以会获取到和事务中使用的SessionHolder,这样就保证了他们使用的是同一个Session了,自然就可以正常提交和回滚了。

如果不想通过使用HibernateTemplate,想直接通过Session来操作,同理则需要使用SessionFactory的getCurrentSession方法来获取Session,而不能使用SessionFactory的openSession方法。

以上分析都是基于Hibernate4,Hibenrate3的原理自行去看,都差不多。

#3 Spring的声明式事务# Spring可以有三种形式来配置事务拦截,不同配置形式仅仅是外在形式不同,里面的拦截原理都是一样的,所以先通过一个小例子了解利用AOP实现事务拦截的原理。

##3.1 利用AOP实现声明式事务的原理## ###3.1.1 简单的AOP事务例子### 从上面的Spring的TransactionTemplate我们可以实现了,事务代码和业务代码的分离,但是分离的还不彻底,还是需要如下的代码:

TransactionTemplate template=new TransactionTemplate();
template.setIsolationLevel(TransactionDefinition.ISOLATION_DEFAULT);
template.setPropagationBehavior(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED);
template.setTransactionManager(transactionManager);

一大堆的设置,同时业务代码必须嵌套在TransactionCallback中,如何才能做到如下方式的彻底分离呢?

@Transactional
public void save(User user){
    jdbcTemplate.update("insert into user(name,age) value(?,?)",user.getName(),user.getAge());
}

这就需要使用Spring的AOP机制,SpringAOP的原理就不再详细说明了,可以参考这里的源码分析Spring AOP源码分析,这里给出一个简单的AOP事务拦截原理的小例子:

@Repository
public class AopUserDao implements InitializingBean{

    @Autowired
    private UserDao userDao;

    private UserDao proxyUserDao;

    @Resource(name="transactionManager")
    private PlatformTransactionManager transactionManager;

    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();
        proxyFactory.setTarget(userDao);

        TransactionInterceptor transactionInterceptor=new TransactionInterceptor();
        transactionInterceptor.setTransactionManager(transactionManager);
        Properties properties=new Properties();
        properties.setProperty("*","PROPAGATION_REQUIRED");
        transactionInterceptor.setTransactionAttributes(properties);

        proxyFactory.addAdvice(transactionInterceptor);
        proxyUserDao=(UserDao) proxyFactory.getProxy();
    }

    public void save(User user){
        proxyUserDao.save(user);
    }
}

代码分析如下:

  1. 首先需要一个原始的UserDao,我们需要对它进行AOP代理,产生代理对象proxyUserDao,之后保存的功能就是使用proxyUserDao来执行
  2. 对UserDao具体的代理过程如下:
  • 使用代理工厂,设置要代理的对象,即target
proxyFactory.setTarget(userDao);
  • 对代理对象加入拦截器:分成2种情况,一种默认拦截原UserDao的所有方法,一种是指定Pointcut,即拦截原UserDao的某些方法。

这里使用proxyFactory.addAdvice(transactionInterceptor);就表示默认拦截原UserDao的所有方法。

如果使用proxyFactory.addAdvisor(advisor),这里的Advisor可以简单看成是Pointcut和Advice的组合,Pointcut则是用于指定是否拦截某些方法。

上述addAdvice就是使用了默认的Pointcut,表示对所有方法都拦截,源码如下:

addAdvisor(pos, new DefaultPointcutAdvisor(advice));

DefaultPointcutAdvisor内容如下:

public DefaultPointcutAdvisor(Advice advice) {
      this(Pointcut.TRUE, advice); // Pointcut.TRUE便表示拦截所有方法。
}
  • 设置好代理工厂要代理的对象和拦截器后,便可以创建代理对象。
proxyUserDao=(UserDao) proxyFactory.getProxy();

之后,我们在使用创建出的proxyUserDao时,就会首先进入拦截器,执行相关拦截器代码,因此我们可以在这里实现事务的处理。

###3.1.2 事务拦截器的原理分析### 事务拦截器需要2个参数:

  1. **事务配置的提供者:**用于指定哪些方法具有什么样的事务配置。可以通过属性配置方式,或者通过其他一些配置方式,如下三种方式都是为了获取事务配置提供者:
  • 方式1:
<property name="transactionAttributes"> 
    <props> 
       <prop key="*">PROPAGATION_REQUIRED</prop> 
    </props> 
</property>
  • 方式2:
<tx:attributes>
    <tx:method name="add*" propagation="REQUIRED" />  
    <tx:method name="delete*" propagation="REQUIRED" />  
    <tx:method name="update*" propagation="REQUIRED" />  
    <tx:method name="add*" propagation="REQUIRED" />    
</tx:attributes>
  • 方式3:
@Transactional(propagation=Propagation.REQUIRED);
  1. **事务管理器PlatformTransactionManager:**有了事务的配置,我们就可以通过事务管理器来获取事务了。

在执行代理proxyUserDao的save(user)方法时,会先进入事务拦截器中,具体的拦截代码如下:

输入图片说明

第一步:首先获取所执行方法的对应的事务配置

第二步:然后获取指定的事务管理器PlatformTransactionManager

第三步:根据事务配置,使用事务管理器创建出事务

第四步:继续执行下一个拦截器,最终会执行到代理的原始对象的方法

第五步:一旦执行过程发生异常,使用事务拦截器进行事务的回滚

第六步:如果没有异常,则使用事务拦截器提交事务

##3.2 Spring的三种事务配置形式## ###3.2.1 使用TransactionProxyFactoryBean### 配置案例如下:

<bean id="proxy"
   class="org.springframework.transaction.interceptor.TransactionProxyFactoryBean">
    <!-- 为事务代理工厂Bean注入事务管理器 -->
    <property name="transactionManager" ref="transactionManager" />
    <!-- 要在哪个Bean上面创建事务代理对象 -->
    <property name="target" ref="productDao" />
    <!-- 指定事务属性 -->
    <property name="transactionAttributes">
        <props>
            <prop key="*">PROPAGATION_REQUIRED</prop>
        </props>
    </property>
</bean>

上面有三大配置:

  • 事务管理器transactionManager
  • 事务配置的提供者transactionAttributes(用于指定哪些方法具有什么样的事务配置)

有了以上2个元素,我们就可以创建出一个事务拦截器TransactionInterceptor

  • 要代理的对象target

TransactionProxyFactoryBean这个工厂bean创建代理对象的原理就是:通过ProxyFactory来对target创建出代理对象了,同时加入上述事务拦截器,就可以实现事务拦截功能了。

###3.2.2 使用aop:config和tx:advice### 使用TransactionProxyFactoryBean的方式只能针对一个target进行代理,如果想再代理一个target,就需要再配置一个TransactionProxyFactoryBean,比较麻烦,所以使用apo:config的配置形式,就可以针对符合Pointcut的所有target都可以进行代理。

<tx:advice id="txAdvice" transaction-manager="transactionManager">  
    <tx:attributes>  
        <tx:method name="add*" propagation="REQUIRED" />  
        <tx:method name="delete*" propagation="REQUIRED" />  
        <tx:method name="update*" propagation="REQUIRED" />  
        <tx:method name="add*" propagation="REQUIRED" />    
    </tx:attributes>  
</tx:advice>  

<aop:config>
    <aop:pointcut id="pc" expression="execution(public * com.qding..service.*.*(..))" />
    <aop:advisor pointcut-ref="pc" advice-ref="txAdvice" />
</aop:config>
  • tx:advice:有事务管理器transactionManager和事务配置提供者attributes,就可以产生一个事务拦截器TransactionInterceptor。
  • aop:config:这里会对符合pointcut的bean创建出代理对象,同时加入上述创建的事务拦截器。

###3.2.3 使用@Transactional### 使用aop:config可以在xml中进行代理的配置,有时候想在代码中直接进行配置,这时候就需要使用注解@Transactional。

xml中启动@Transactional注解扫描:

<tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager" />

在代码中就可以通过配置@Transactional来实现事务拦截了:

@Transactional(propagation=Propagation.REQUIRED)
public void save(User user){
    xxxx
}

在xml配置中启动注解扫描,会把那些加入了@Transactional标记的容器bean创建出代理对象,同时加入事务拦截器。在执行事务拦截的时候,会从@Transactional注解中取出对应的事务配置和事务管理器配置,进而可以执行事务的创建等操作。

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