【Spring】事務實現原理

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。

2. 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；