【Spring】事務實現原理

来源:https://www.cnblogs.com/shanml/archive/2023/11/09/17762215.html
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在使用事務的時候需要添加@EnableTransactionManagement註解來開啟事務,Spring事務底層是通過AOP來實現的,所以啟用事務後,同樣會向容器中註入一個代理對象創建器,AOP使用的是AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator,事務使用的是In ...


在使用事務的時候需要添加@EnableTransactionManagement註解來開啟事務,Spring事務底層是通過AOP來實現的,所以啟用事務後,同樣會向容器中註入一個代理對象創建器,AOP使用的是AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator,事務使用的是InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator。

  • Advice通知:定義在切點上需要執行什麼樣的操作;

  • PointCut切點:定義在哪些方法上使用通知;

  • Advisor:Advice和Pointcut加起來組成了Advisor,可以看做是對切麵的封裝;

在使用AOP時,一般會創建一個切麵,裡面包含了切點和通知,事務既然基於AOP實現,所以也會有對應的通知和切點。

事務Advisor

開啟事務時,還會向Spring容器中註冊一個BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor,從名字上可以看出它是一個Advisor,它重點有以下幾個類型的成員變數:

  • Advice(通知):傳入的實際類型為TransactionInterceptor,它是事務攔截器,實現了Advice介面,這個攔截器就相當於AOP中的通知,在執行目標方法前會進行攔截,進行事務處理;

  • TransactionAttributeSourcePointcut(切點):它實現了Pointcut和MethodMatcher介面,是一個切點,目標方法是否需要被事務代理就是通過它判斷的;

  • TransactionAttributeSource:傳入的實際類型為AnnotationTransactionAttributeSource,用於解析事務屬性相關配置信息;

Advisor由Advice和Pointcut組成,現在Advice和Pointcut都已經知道了,接下來就去看看是如何判斷當前Bean是否需要進行事務代理的。

事務底層是通過AOP實現的,所以它的處理邏輯與AOP類似,啟動時會註冊一個後置處理器,在postProcessAfterInitialization方法中判斷是否需要進行代理,邏輯與AOP一致,會獲取所有的Advisor,判斷是否有匹配當前Bean的Advisor,Spring會自動為事務註冊Advisor(BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor),匹配的處理邏輯在TransactionAttributeSourcePointcut切點中實現,是否匹配的判斷條件如下:

  1. 判斷當前Bean的Class是否匹配,具體是通過ClassFilter(TransactionAttributeSourceClassFilter)的matches方法實現的,註意這裡並不是判斷當前Bean所在類上面是否有事務註解,這個條件主要是為了排除一些Spring認為不需要進行事務代理的類,比如某個Bean的類路徑以java.開頭,而我們編寫的類一般不會是以java開頭的,所以這個Bean就會跳過代理,對於我們編寫的Bean,一般不會被這個條件過濾掉,會進行下一個條件判斷;

TransactionAttributeSourceClassFilter是TransactionAttributeSourcePointcut的內部類,裡面有matches方法的實現。

  1. 判斷當前Bean中的方法是否與事務切點匹配,具體是通過MethodMatcher(TransactionAttributeSourcePointcut)的matches方法實現,這裡會獲取當前Bean的所有方法,一個個與事務切點進行匹配,匹配規則如下:

(1)從方法中獲取事務註解相關的設置;
(2)從方法所在類中獲取事務註解相關設置;
(2)如果方法所在的類實現了介面,還會從介面上面解析是否有事務註解相關的配置;

如果我們使用了@Transactional註解對方法或者類進行了配置,就會在這一步解析到相關內容。

如果通過以上方式中的任意一種獲取到了事務相關設置,就會認為當前Bean需要進行事務代理,為其創建代理對象,實現與AOP一致,會為其創建一個AOP代理對象,只不過在執行目標方法時,Spring會通過已經設定好的事務切麵進行攔截,也就是BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor中的TransactionInterceptor對進行方法攔截,而在AOP中一般是我們自己編寫切麵。

事務攔截

上面我們知道對於需要進行事務攔截的Bean,會為其創建代理對象,在執行目標方法的時候,會進入事務攔截器的處理邏輯,主要步驟如下:

  1. 獲取事務管理器;
  2. 創建事務;
  3. 這裡主要是向後執行攔截器鏈,待所有的攔截器都執行完畢之後,執行目標方法;
  4. 捕捉異常,如果出現異常進行回滾;
  5. 提交事務;

事務的創建

事務的創建分為兩部分:

一、 獲取事務

(1)首先獲取事務對象,它是一個抽象方法,數據源的不同具體的實現類也不同;

以DataSourceTransactionManager為例,它主要是創建了一個數據源事務對象(DataSourceTransactionObject),然後根據數據源信息源獲取當前線程綁定的ConnectionHolder對象(如果有的話會獲取到否則獲取為空),ConnectionHolder中存有資料庫連接及事務的活躍狀態,之後會將這個ConnectionHolder設置到數據源事務對象中,將數據源事務對象返回;

(2)根據上一步獲取到的事務對象,判斷當前線程是否存在事務,如果存在事務需要根據事務傳播行為進行不同的處理;

是否存在事務的判斷方式是通過當前線程是否持有資料庫連接(數據源事務對象中的ConnectionHolder不為空)並且事務處於活躍狀態。

  • 如果事務傳播行為設是PROPAGATION_NEVER,表示不能存在事務,當前存在事務會拋出異常;
  • 如果事務的傳播行為是PROPAGATION_NOT_SUPPORTED,表示以不使用事務的方式執行,如果當前存在事務,則掛起當前的事務,執行完當前邏輯後(不使用事務)再恢復掛起的事務;
  • 如果事務的傳播行為是PROPAGATION_REQUIRES_NEW,表示每次執行都新建事務,如果當前存在事務需要掛起當前事務,創建一個自己的事務執行之後再恢復掛起的事務;
  • 如果事務的傳播行為是PROPAGATION_NESTED,表示嵌套事務,判斷是否使用保存點,如果是則使用嵌套事務,否則開啟一個新事務;
  • 其他情況使用當前的事務;

(3)如果當前線程不存在事務:

  • 如果事務的傳播行為是PROPAGATION_MANDATORY,它要求必須存在事務,當前不存在事務,會拋出異常;

  • 如果傳播行為是PROPAGATION_REQUIRED、PROPAGATION_REQUIRES_NEW或者PROPAGATION_NESTED,新建事務;

  • 其他情況創建一個空事務;

新建事務說明之前不存在事務,ConnectionHolder為空,此時會從資料庫連接池中獲取一個連接,設置到ConnectionHolder中,並將當前線程對應這個ConnectionHolder與數據源綁定(底層ThreadLocal實現),上面第(1)步中可以看到會通過數據源獲取當前線程的ConnectionHolder,數據就是在這裡添加的,之後就可以通過這個判斷當前線程是否已經存在事務。

二、 預處理事務

主要是進行事務相關信息的封裝以及事務和線程的綁定。

事務回滾

當執行過程中出現異常時,會進行事務回滾,回滾的處理邏輯如下:

  1. 判斷事務是否設置了保存點,如果設置了將事務回滾到保存點;
  2. 如果是一個獨立的新事務,直接回滾即可;
  3. 如果既沒有設置保存點,也不是一個新事務,說明可能處於嵌套事務中,此時只設置回滾狀態rollbackOnly為true,當它的外圍事務進行提交時,如果發現回滾狀態為true,外圍事務則不提交;

資源清理

在事務提交/回滾之後,需要根據情況清理相關的資源以及恢復被掛起的事務,主要有以下操作:

  1. 清除當前線程綁定的事務相關信息;
  2. 清除當前線程對應的ConnectionHolder與數據源的綁定關係及ConnectionHolder自身的清理;
  3. 如果掛起的事務不為空,恢復掛起的事務;

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