第09篇：Spring声明式事务的实现方式

本篇文章是对Mybatis知识点的一个扩展,主要一起来研究下Spring是如何来管理事务的。顺便再多聊一点其他的知识点,在学习的过程中主要带着以下问题来进行有目的的学习然后最终来回答下面这些问题。

Mybatis是如何整合进Spring中的 Spring如何知道哪些接口是Mapper接口的?Mapper接口是如何变成Spring Bean的？
Spring在哪里声明的SqlSession的实现逻辑？
Spring中声明式事务的实现方式是怎样的？
Spring中如何处理嵌套事务的？
Spring中事务的传播方式是如何实现的？

一、如何整合进Spring中的

默认大家对Spring都比较了解了,这里只说结果。都知道接口是不能被实例化的,那么接口是如何成为Bean的呢?

1.1 如何知道哪些是Mybatis的接口呢?

@MapperScan Spring中在配置类上加上这个注解。根据源码能看到还导入了MapperScannerRegistrar

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Target(ElementType.TYPE)@Documented@Import(MapperScannerRegistrar.class)@Repeatable(MapperScans.class)public @interface MapperScan {}public class MapperScannerRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar, ResourceLoaderAware {}

MapperScannerRegistrar 会在配置类解析时候拿到MapperScan注解信息,并解析里面的参数。生成一个 MapperScannerConfigurer 信息。从源码中能看到Mybatis的很多配置信息,都会被注入到MapperScannerConfigurer中。

img.png

public class MapperScannerConfigurer    implements BeanDefinitionRegistryPostProcessor, InitializingBean, ApplicationContextAware, BeanNameAware {}

实现自BeanDefinitionRegistryPostProcessor会前置,拿到MapperScan中的basePackage,最终通过ClassPathMapperScanner扫描并添加到 BeanDefinitionRegistry中。

到这里这种方式就能知道哪些是Mybatis中的Mapper接口了。

还有第二种方式当发现Spring容器中没有MapperScannerConfigurer。会自动注入一个

会直接指定哪些类被Mapper修饰,就将他生成Bean。

好了，到这里就知道如何来确定那些接口是要生成Mybatis接口的了。下面看下个问题。

1.2 Mapper接口是如何变成Spring Bean的？

接口是不能被实例化的，但是在Spring中如何想让接口实例化就可以使用 FactoryBean + 动态代理的方式，实现接口类的实例化。

首先利用 ClassPathBeanDefinitionScanner 找到符合规则的类生成 BeanDefinition。

给 BeanDefinition 指定BeanClass,执行 FactoryBean 是 MapperFactoryBean

二、Spring在哪里声明的SqlSession的实现逻辑？

通过Mybatis的学习知道SqlSession一共有2个包装类。SqlSessionManager和SqlSessionTemplate。那么SqlSession是在哪里指定用哪个的呢? 答案就在 MapperFactoryBean

public class MapperFactoryBean<T> extends SqlSessionDaoSupport implements FactoryBean<T> {  private SqlSessionTemplate sqlSessionTemplate;        public void setSqlSessionFactory(SqlSessionFactory sqlSessionFactory) {       if (this.sqlSessionTemplate == null || sqlSessionFactory != this.sqlSessionTemplate.getSqlSessionFactory()) {         this.sqlSessionTemplate = createSqlSessionTemplate(sqlSessionFactory);       }     }        @SuppressWarnings("WeakerAccess")     protected SqlSessionTemplate createSqlSessionTemplate(SqlSessionFactory sqlSessionFactory) {       return new SqlSessionTemplate(sqlSessionFactory);     }}

三、Spring中声明式事务的实现方式是怎样的

看了Mybatis中事务这一章节,知道如果使用了SqlSessionTemplate,那么事务的权限就外包给了Spring。那么Spring中事务怎么处理的呢? 终于进入正题了。Spring中提供两种事务的能力。

声明式事务

编程式事务

3.1 声明式事务

使用 Transactional 修饰方法，其主要实现是使用切面实现。

TransactionAspectSupport#invokeWithinTransaction。拦截方法。获取事务管理器。

这里我们先来思考下,通过前面的学习知道事务的最底层实现是jdbc驱动来实现的。

那么切面中要想实现，就必须保证切面中的线程执行的数据库操作，一定是同一个SqlSession这样才能在方法正常执行时候做commit，异常时候做rollback操作。

那我们看下他是如何保证切面中的数据库操作一定是同一个SqlSession的吧。这部分逻辑就在 SqlSessionTemplate 中。

获取当前线程是否已经有SqlSession了，如果有就直接使用，这样就保证在切面中的事务用的是同一个事务了。

3.2 编程式事务

TransactionTemplate#execute

编程是事务需要实现者自己来管理事务的，Spring提供的扩展接口类是 CallbackPreferringPlatformTransactionManager。如果发现容器中默认的事务管理类是这个就直接调动全局的这个事务管理方法。如果不是就自己来处理。这种设计的好处是,事务管理器既可以做关系型数据库的事务管理,也可以满足一些特定场景的事务控制(eg: 给Kafka的逻辑做一个事务管理)。

四、Spring中如何处理嵌套事务的？

什么是嵌套事务,举一个伪代码的例子。下面 saveUser 代码中有2个Mapper。但是有几个SqlSession呢?

UserMapper userMapper;RegistroyMapper registoryMapper;@Transactional(rollbackFor = {Throwable.class, RuntimeException.class, ExecutionException.class})public void save(User user){   userMapper.save(user);}@Transactional(rollbackFor = {Throwable.class, RuntimeException.class, ExecutionException.class})public void saveUser(String userName,Strign password){   User user = registoryMapper.regis(userName,password);   save(user);}

通过上面的学习我们了解到如果是Spring来管理的事务是一个线程对应一个SqlSession。所以说上面伪代码中的两个Mapper 其实是用的同一个SqlSession,这样才能保证是在同一个事务中。核心代码逻辑就在这里 SqlSessionUtils#getSqlSession。从Spring中的事务管理器中获取 SqlSession。是否使用同一个事务，外包给Spring容器去托管。这就给Spring提供了很多可以发挥的空间。比如说传播机制等。

public static SqlSession getSqlSession(SqlSessionFactory sessionFactory, ExecutorType executorType,      PersistenceExceptionTranslator exceptionTranslator) {    notNull(sessionFactory, NO_SQL_SESSION_FACTORY_SPECIFIED);    notNull(executorType, NO_EXECUTOR_TYPE_SPECIFIED);    SqlSessionHolder holder = (SqlSessionHolder) TransactionSynchronizationManager.getResource(sessionFactory);    SqlSession session = sessionHolder(executorType, holder);    if (session != null) {      return session;    }    LOGGER.debug(() -> "Creating a new SqlSession");    session = sessionFactory.openSession(executorType);    registerSessionHolder(sessionFactory, executorType, exceptionTranslator, session);    return session;  }

五、Spring中事务的传播方式是如何实现的？

思考传播机制如何实现

首先我们先思考下传播机制是如何实现的,因为我们知道要保证是同一个事务,那么一定是同一个SqlSession,这样才能保证是同一个事务。而如果要新开事务,就要先将当前线程绑定的SqlSession等事务信息,给挂起，那么是如何进行挂起的呢? SqlSession又是如何跟线程绑定的呢?

5.1 SqlSession是如何跟线程绑定的呢?

通过TransactionSynchronizationManager中的ThreadLocal跟线程绑定(new NamedThreadLocal<>(“Transactional resources”))。注意: 如果主线程下创建子线程是不能绑定上的。

private static void registerSessionHolder(SqlSessionFactory sessionFactory, ExecutorType executorType,      PersistenceExceptionTranslator exceptionTranslator, SqlSession session) {        SqlSessionHolder holder = new SqlSessionHolder(session, executorType, exceptionTranslator);        TransactionSynchronizationManager.bindResource(sessionFactory, holder);        TransactionSynchronizationManager            .registerSynchronization(new SqlSessionSynchronization(holder, sessionFactory));        holder.setSynchronizedWithTransaction(true);        holder.requested();  }

5.2 事务是如何嵌套的?

答案就在 TransactionAspectSupport#TransactionInfo 中。一个事务注解对应一个TransactionInfo,如果出现嵌套就会生成一个事务链。如下图一样。

当里层的事务处理完成后会执行清理动作,同时在将第一个的事务在进行恢复跟线程绑定。

        private void restoreThreadLocalStatus() {   // Use stack to restore old transaction TransactionInfo.   // Will be null if none was set.   transactionInfoHolder.set(this.oldTransactionInfo);  }

5.3 事务是如何挂起的?

前面知道每一个 @Transaction 注解会对应一个 TransactionAspectSupport#TransactionInfo。而事务挂起后,会先跟线程进行解绑。然后挂起的事务 SuspendedResourcesHolder 会被添加在 TransactionStatus 中。

挂起的数据保存在哪里

protected final class TransactionInfo {        // 事务管理器  @Nullable  private final PlatformTransactionManager transactionManager;        // 事务信息  @Nullable  private final TransactionAttribute transactionAttribute;        // 切面点  private final String joinpointIdentification;  // DefaultTransactionStatus  @Nullable  private TransactionStatus transactionStatus;   @Nullable  private TransactionInfo oldTransactionInfo;}public class DefaultTransactionStatus extends AbstractTransactionStatus { @Nullable private final Object transaction; private final boolean newTransaction; private final boolean newSynchronization; private final boolean readOnly; private final boolean debug; @Nullable private final Object suspendedResources;}

如何进行挂起的

TransactionSynchronization 事务同步器，为了解决事务的传播方式

suspend 暂定事务,将事务从当前线程上解绑

resume 恢复事务,将事务从新恢复到当前线程上

beforeCommit 触发提交事务，执行commit

beforeCompletion 事务提交后

afterCommit 提交后

afterCompletion 完成后调用

SqlSessionSynchronization 也是跟当前线程绑定的

位置 TransactionSynchronizationManager#ThreadLocal<Set<TransactionSynchronization>> synchronizations

 // 挂起时候,将SqlSessionHolder与当前线程进行解绑 @Override public void suspend() {   if (this.holderActive) {     LOGGER.debug(() -> "Transaction synchronization suspending SqlSession [" + this.holder.getSqlSession() + "]");     TransactionSynchronizationManager.unbindResource(this.sessionFactory);   } } /**  * 恢复时候重新跟当前线程绑定  */ @Override public void resume() {   if (this.holderActive) {     LOGGER.debug(() -> "Transaction synchronization resuming SqlSession [" + this.holder.getSqlSession() + "]");     TransactionSynchronizationManager.bindResource(this.sessionFactory, this.holder);   } }

5.4 传播方式具体实现

下面这段代码就是事务注解的切面处理类，Spring事务的所有逻辑和扩展支持都在这里。

TransactionAspectSupport#invokeWithinTransaction

首先我们先看整体的逻辑

获取当切面上的 @Transaction 注解信息
根据注解信息找到指定的事务管理器,如果没有执行就使用默认的
生成事务信息 TransactionInfo 传播机制,事务挂起都在这个类上
失败执行回滚&成功提交&如果是嵌套事务,从TransactionInfo 中将挂起的事务重新跟线程进行绑定

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();  // 获取被事务注解标记的事务信息  final TransactionAttribute txAttr = (tas != null ? tas.getTransactionAttribute(method, targetClass) : null);  // 根据事务注解上指定的事务管理器名称,去系统中获取，如果没有就拿系统中默认的事务管理器  final PlatformTransactionManager tm = determineTransactionManager(txAttr);  // 切面拦截点: com.alibaba.purchase.domain.replenish.impl.ReplenishDomainWriteServiceImpl.mockSave  final String joinpointIdentification = methodIdentification(method, targetClass, txAttr);        // 这里只看关系型数据的的事务逻辑。CallbackPreferringPlatformTransactionManager是具有回调性质的事务管理器,多用于处理自定的事务  if (txAttr == null || !(tm instanceof CallbackPreferringPlatformTransactionManager)) {   // Standard transaction demarcation with getTransaction and commit/rollback calls.   // 获取事务的信息,包含传播方式   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;  }}

这里只看传播机制吧。AbstractPlatformTransactionManager#handleExistingTransaction

TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER 如果存在事务就报错

TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED 如果有事务,就挂起(当前事务跟线程解绑)。不使用事务进行执行。

TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW 当前事务挂起,新开个事务。

     /**  * Create a TransactionStatus for an existing transaction.  */ private TransactionStatus handleExistingTransaction(   TransactionDefinition definition, Object transaction, boolean debugEnabled)   throws TransactionException {        // TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER（总是非事务地执行，如果存在一个活动事务，则抛出异常）就直接阻断报错  if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER) {   throw new IllegalTransactionStateException(     "Existing transaction found for transaction marked with propagation 'never'");  }        // TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED 总是非事务地执行，并挂起任何存在的事务  if

来源：软件编程指南

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