淺談 Spring 事務底層原理 - 網安 - 專業的網絡安全產業、社區、知識平臺

一、@EnableTransactionManagement工作原理

開啟Spring事務本質上就是增加了一個Advisor，但我們使用@EnableTransactionManagement注解來開啟Spring事務是，該注解代理的功能就是向Spring容器中添加了兩個Bean：

AutoProxyRegistrar
ProxyTransactionManagementConfiguration

AutoProxyRegistrar主要的作用是向Spring容器中注冊了一個InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator的Bean。而InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator繼承了AbstractAdvisorAutoProxyCreator，所以這個類的主要作用就是開啟自動代理的作用，也就是一個BeanPostProcessor，會在初始化后步驟中去尋找Advisor類型的Bean，并判斷當前某個Bean是否有匹配的Advisor，是否需要利用動態代理產生一個代理對象。

ProxyTransactionManagementConfiguration是一個配置類，它又定義了另外三個bean：

BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor：一個Advisor
AnnotationTransactionAttributeSource：相當于BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor中的Pointcut
TransactionInterceptor：相當于BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor中的Advice

AnnotationTransactionAttributeSource就是用來判斷某個類上是否存在@Transactional注解，或者判斷某個方法上是否存在@Transactional注解的。

TransactionInterceptor就是代理邏輯，當某個類中存在@Transactional注解時，到時就產生一個代理對象作為Bean，代理對象在執行某個方法時，最終就會進入到TransactionInterceptor的invoke()方法。

二、Spring事務基本執行原理

一個Bean在執行Bean的創建生命周期時，會經過InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator的初始化后的方法，會判斷當前Bean對象是否和BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor匹配，匹配邏輯為判斷該Bean的類上是否存在@Transactional注解，或者類中的某個方法上是否存在@Transactional注解，如果存在則表示該Bean需要進行動態代理產生一個代理對象作為Bean對象。

該代理對象在執行某個方法時，會再次判斷當前執行的方法是否和BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor匹配，如果匹配則執行該Advisor中的TransactionInterceptor的invoke()方法，執行基本流程為：

利用所配置的PlatformTransactionManager事務管理器新建一個數據庫連接
修改數據庫連接的autocommit為false
執行MethodInvocation.proceed()方法，簡單理解就是執行業務方法，其中就會執行sql
如果沒有拋異常，則提交
如果拋了異常，則回滾

三、Spring事務詳細執行流程

Spring事務執行流程圖：https://www.processon.com/view/link/5fab6edf1e0853569633cc06

四、Spring事務傳播機制

在開發過程中，經常會出現一個方法調用另外一個方法，那么這里就涉及到了多種場景，比如a()調用b()：

a()和b()方法中的所有sql需要在同一個事務中嗎？
a()和b()方法需要單獨的事務嗎？
a()需要在事務中執行，b()還需要在事務中執行嗎？
等等情況…

所以，這就要求Spring事務能支持上面各種場景，這就是Spring事務傳播機制的由來。那Spring事務傳播機制是如何實現的呢?

先來看上述幾種場景中的一種情況，a()在一個事務中執行，調用b()方法時需要新開一個事務執行：

首先，代理對象執行a()方法前，先利用事務管理器新建一個數據庫連接a
將數據庫連接a的autocommit改為false
把數據庫連接a設置到ThreadLocal中
執行a()方法中的sql
執行a()方法過程中，調用了b()方法（注意用代理對象調用b()方法）
代理對象執行b()方法前，判斷出來了當前線程中已經存在一個數據庫連接a了，表示當前線程其實已經擁有一個Spring事務了，則進行掛起
掛起就是把ThreadLocal中的數據庫連接a從ThreadLocal中移除，并放入一個掛起資源對象中
掛起完成后，再次利用事務管理器新建一個數據庫連接b
將數據庫連接b的autocommit改為false
把數據庫連接b設置到ThreadLocal中
執行b()方法中的sql
b()方法正常執行完，則從ThreadLocal中拿到數據庫連接b進行提交
提交之后會恢復所掛起的數據庫連接a，這里的恢復，其實只是把在掛起資源對象中所保存的數據庫連接a再次設置到ThreadLocal中
a()方法正常執行完，則從ThreadLocal中拿到數據庫連接a進行提交

這個過程中最為核心的是：在執行某個方法時，判斷當前是否已經存在一個事務，就是判斷當前線程的ThreadLocal中是否存在一個數據庫連接對象，如果存在則表示已經存在一個事務了。

五、Spring事務傳播機制分類

其中，以非事務方式運行，表示以非Spring事務運行，表示在執行這個方法時，Spring事務管理器不會去建立數據庫連接，執行sql時，由Mybatis或JdbcTemplate自己來建立數據庫連接來執行sql。

案例分析

情況1

@Component
public class UserService {
 @Autowired
 private UserService userService;
 @Transactional
 public void test() {
  // test方法中的sql
  userService.a();
 }
 @Transactional
 public void a() {
  // a方法中的sql
 }
}

默認情況下傳播機制為REQUIRED，表示當前如果沒有事務則新建一個事務，如果有事務則在當前事務中執行。

所以上面這種情況的執行流程如下：

新建一個數據庫連接conn
設置conn的autocommit為false
執行test方法中的sql
執行a方法中的sql
執行conn的commit()方法進行提交

情況2

假如是這種情況：

@Component
public class UserService {
 @Autowired
 private UserService userService;
 @Transactional
 public void test() {
  // test方法中的sql
  userService.a();
        int result = 100/0;
 }
 @Transactional
 public void a() {
  // a方法中的sql
 }
}

所以上面這種情況的執行流程如下：

新建一個數據庫連接conn
設置conn的autocommit為false
執行test方法中的sql
執行a方法中的sql
拋出異常
執行conn的rollback()方法進行回滾，所以兩個方法中的sql都會回滾掉

情況3

假如是這種情況：

@Component
public class UserService {
 @Autowired
 private UserService userService;
 @Transactional
 public void test() {
  // test方法中的sql
  userService.a();
 }
 @Transactional
 public void a() {
  // a方法中的sql
        int result = 100/0;
 }
}

所以上面這種情況的執行流程如下：

新建一個數據庫連接conn
設置conn的autocommit為false
執行test方法中的sql
執行a方法中的sql
拋出異常
執行conn的rollback()方法進行回滾，所以兩個方法中的sql都會回滾掉

情況4

如果是這種情況：

@Component
public class UserService {
 @Autowired
 private UserService userService;
 @Transactional
 public void test() {
  // test方法中的sql
  userService.a();
 }
 @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
 public void a() {
  // a方法中的sql
  int result = 100/0;
 }
}

所以上面這種情況的執行流程如下：

新建一個數據庫連接conn
設置conn的autocommit為false
執行test方法中的sql
又新建一個數據庫連接conn2
執行a方法中的sql
拋出異常
執行conn2的rollback()方法進行回滾
繼續拋異常，對于test()方法而言，它會接收到一個異常，然后拋出
執行conn的rollback()方法進行回滾，最終還是兩個方法中的sql都回滾了

六、Spring事務強制回滾

正常情況下，a()調用b()方法時，如果b()方法拋了異常，但是在a()方法捕獲了，那么a()的事務還是會正常提交的，但是有的時候，我們捕獲異常可能僅僅只是不把異常信息返回給客戶端，而是為了返回一些更友好的錯誤信息，而這個時候，我們還是希望事務能回滾的，那這個時候就得告訴Spring把當前事務回滾掉，做法就是：

@Transactional
public void test(){
 
    // 執行sql
 try {
  b();
 } catch (Exception e) {
  // 構造友好的錯誤信息返回
  TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();
 }
    
}
public void b() throws Exception {
 throw new Exception();
}

七、TransactionSynchronization

Spring事務有可能會提交，回滾、掛起、恢復，所以Spring事務提供了一種機制，可以讓程序員來監聽當前Spring事務所處于的狀態。

@Component
public class UserService {
 @Autowired
 private JdbcTemplate jdbcTemplate;
 @Autowired
 private UserService userService;
 @Transactional
 public void test(){
  TransactionSynchronizationManager.registerSynchronization(new TransactionSynchronization() {
   @Override
   public void suspend() {
    System.out.println("test被掛起了");
   }
   @Override
   public void resume() {
    System.out.println("test被恢復了");
   }
   @Override
   public void beforeCommit(boolean readOnly) {
    System.out.println("test準備要提交了");
   }
   @Override
   public void beforeCompletion() {
    System.out.println("test準備要提交或回滾了");
   }
   @Override
   public void afterCommit() {
    System.out.println("test提交成功了");
   }
   @Override
   public void afterCompletion(int status) {
    System.out.println("test提交或回滾成功了");
   }
  });
  jdbcTemplate.execute("insert into t1 values(1,1,1,1,'1')");
  System.out.println("test");
  userService.a();
 }
 @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
 public void a(){
  TransactionSynchronizationManager.registerSynchronization(new TransactionSynchronization() {
   @Override
   public void suspend() {
    System.out.println("a被掛起了");
   }
   @Override
   public void resume() {
    System.out.println("a被恢復了");
   }
   @Override
   public void beforeCommit(boolean readOnly) {
    System.out.println("a準備要提交了");
   }
   @Override
   public void beforeCompletion() {
    System.out.println("a準備要提交或回滾了");
   }
   @Override
   public void afterCommit() {
    System.out.println("a提交成功了");
   }
   @Override
   public void afterCompletion(int status) {
    System.out.println("a提交或回滾成功了");
   }
  });
  jdbcTemplate.execute("insert into t1 values(2,2,2,2,'2')");
  System.out.println("a");
 }
}