分布式事务系列（1.2）Spring的事务体系

时间  2019-11-06
标签 分布式 事务 系列 1.2 spring 体系 栏目 系统架构 繁體版
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#1 系列目录spring

#2 三种事务模型sql

三种事务模型以下：数据库

  • 本地事务模型
  • 编程式事务模型
  • 声明式事务模型

先来看几个例子：express

案例1：编程

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();

案例2:微信

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();
}

案例3：session

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;
}

案例4：框架

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

个人见解：分布式

  • 案例1属于本地事务模型
  • 案例二、3属于编程式事务模型
  • 案例4属于声明式事务模型

我认为他们各自的特色在于：谁在管理着事务的提交和回滚等操做？ide

这里有三个角色：数据库、开发人员、spring（等第三方）

  • 对于案例1：开发人员不用知道事务的存在，事务所有交给数据库来管理，数据库本身决定何时提交或回滚，因此数据库是事务的管理者
  • 对于案例二、3：事务的提交和回滚操做彻底交给开发人员，开发人员来决定事务何时提交或回滚，因此开发人员是事务的管理者
  • 对于案例4：开发人员彻底不用关心事务，事务的提交和回滚操做所有交给Spring来管理，因此Spring是事务的管理者

上述的特色也不是所有合理，以下文提到的Spring的TransactionTemplate，虽然属于编程式事务，可是它的确是把事务的提交和回滚交给了Spring来管理。总之不用过度纠结于划分事务模型

#3 编程式事务

编程式事务：即经过手动编程方式来实现事务操做，大部分状况，都是相似于上述案例二、3状况，开发人员来管理事务的提交和回滚，但也多是Spring本身来管理事务，如Spring的TransactionTemplate。

##3.1 Spring的TransactionTemplate

在前一篇文章中了解到，使用jdbc操做事务，编程很是麻烦，总是须要写一套模板式的try catch代码，因此咱们能够将try catch代码封装成一个模板，这就引出了Spring的TransactionTemplate：

案例以下：

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) {
		//可使用DataSourceUtils获取Connection来执行sql
		//jdbcTemplate.update(sql2);
		
		//可使用SessionFactory的getCurrentSession获取Session来执行
		//hibernateTemplate.save(user1)
		return null;
	}
	
});

  • TransactionTemplate继承了DefaultTransactionDefinition，有了默认的事务定义，也能够自定义设置隔离级别、传播属性等

  • TransactionTemplate须要一个PlatformTransactionManager事务管理器，来执行事务的操做

  • 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，以下：

    Spring的事务模板代码

详细过程以下：

  • 第一步：根据事务定义获取事务

    因为TransactionTemplate继承了DefaultTransactionDefinition，因此使用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，见分布式事务系列（1.1）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。

    若是使用的是DataSourceTransactionManager，你就可使用JdbcTemplate来执行业务逻辑；或者直接使用Connection，可是必须使用DataSourceUtils来获取Connection

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

  • 第三步：若是业务代码出现异常，则回滚事务，没有异常则提交事务

    回滚与提交都是经过PlatformTransactionManager事务管理器来进行的

##3.2 事务代码和业务代码能够实现分离的原理

咱们能够看到，使用TransactionTemplate，其实就作到了事务代码和业务代码的分离，分离以后的代价就是，必须保证他们使用的是同一类型事务。以后的声明式事务实现分离也是一样的原理，这里就提早说明一下。

  • 1 若是使用DataSourceTransactionManager：

    • 1.1 事务代码是经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，因此咱们必需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？源码以下：

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

    jdbcTemplate获取Connection

    也是先获取和当前线程绑定的ConnectionHolder（因为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）,因此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，天然就能够正常提交和回滚了

    若是想使用Connection，则须要使用DataSourceUtils从dataSorce中获取Connection，不能直接从dataSource中获取Connection。

  • 2 若是使用HibernateTransactionManager：

    • 2.1 事务代码是经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，因此咱们必需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，须要使用Session来执行相应的操做，换成对应的HibernateTemplate来执行。

    HibernateTemplate在执行save(user)的过程当中，会获取一个Session，方式以下：

    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，内容以下：

    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。它的实现以下：

    Hibernate获取当前Session的策略

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

    SpringSessionContext获取当前Session

    也是先获取和当前线程绑定的SessionHolder（因为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），因此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，天然就能够正常提交和回滚了。

    若是不想经过使用HibernateTemplate，想直接经过Session来操做，同理则须要使用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，都差很少。

#4 Spring的声明式事务

Spring能够有三种形式来配置事务拦截，不一样配置形式仅仅是外在形式不一样，里面的拦截原理都是同样的，因此先经过一个小例子了解利用AOP实现事务拦截的原理

##4.1 利用AOP实现声明式事务的原理

###4.1.1 简单的AOP事务例子

从上面的Spring的TransactionTemplate咱们能够实现了，事务代码和业务代码的分离，可是分离的还不完全，仍是须要以下的代码：

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，如何才能作到以下方式的完全分离呢？

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

这就须要使用Spring的AOP机制，SpringAOP的原理就再也不详细说明了，能够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);
	}
}

代码分析以下：

  • 首先须要一个原始的UserDao，咱们须要对它进行AOP代理，产生代理对象proxyUserDao，以后保存的功能就是使用proxyUserDao来执行

  • 对UserDao具体的代理过程以下：

    • 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

    分红2种状况，一种默认拦截原UserDao的全部方法，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的全部方法。

    若是使用proxyFactory.addAdvisor(advisor)，这里的Advisor能够简单当作是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，表示对全部方法都拦截，源码以下：

    addAdvisor(pos, new DefaultPointcutAdvisor(advice))；

    DefaultPointcutAdvisor内容以下：

    public DefaultPointcutAdvisor(Advice advice) {
		this(Pointcut.TRUE, advice);
	}

    Pointcut.TRUE便表示拦截全部方法。

    以后再详细讲解这个事务拦截器。

    • 设置好代理工厂要代理的对象和拦截器后，即可以建立代理对象。

      proxyUserDao=(UserDao) proxyFactory.getProxy()

    以后，咱们在使用建立出的proxyUserDao时，就会首先进入拦截器，执行相关拦截器代码，所以咱们能够在这里实现事务的处理

###4.1.2 事务拦截器的原理分析

事务拦截器须要2个参数：

  • 事务配置的提供者

    用于指定哪些方法具备什么样的事务配置

    能够经过属性配置方式，或者经过其余一些配置方式，以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)

  • 事务管理器PlatformTransactionManager

    有了事务的配置，咱们就能够经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，具体的拦截代码以下：

Spring事务拦截器代码

  • 第一步：首先获取所执行方法的对应的事务配置
  • 第二步：而后获取指定的事务管理器PlatformTransactionManager
  • 第三步：根据事务配置，使用事务管理器建立出事务
  • 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：若是没有异常，则使用事务拦截器提交事务

一个事务拦截器的内容大体就是这样。

##4.2 Spring的三种事务配置形式

###4.2.1 使用TransactionProxyFactoryBean

配置案例以下：

<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" />
    <!-- 要在哪一个Bean上面建立事务代理对象 -->
    <property name="target" ref="productDao" />
    <!-- 指定事务属性 -->
    <property name="transactionAttributes">
        <props>
            <prop key="*">PROPAGATION_REQUIRED</prop>
        </props>
    </property>
</bean>

案例分析：

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备什么样的事务配置）

    有了以上2个元素，咱们就能够建立出一个事务拦截器TransactionInterceptor

  • 要代理的对象target

TransactionProxyFactoryBean这个工厂bean建立代理对象的原理就是：经过ProxyFactory来对target建立出代理对象了，同时加入上述事务拦截器，就能够实现事务拦截功能了

###4.2.2 使用aop:config和tx:advice

使用TransactionProxyFactoryBean的方式只能针对一个target进行代理，若是想再代理一个target，就须要再配置一个TransactionProxyFactoryBean，比较麻烦，因此使用apo:config的配置形式，就能够针对符合Pointcut的全部target均可以进行代理。

配置案例以下：

<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="pointcut" 
        expression="XXXX" />  
    <aop:advisor advice-ref="txAdvice" 
        pointcut-ref="pointcut" />  
</aop:config>

这里有2种配置：

  • tx:advice：

    有事务管理器transactionManager和事务配置提供者attributes，就能够产生一个事务拦截器TransactionInterceptor

  • aop:config：

    这里会对符合pointcut的bean建立出代理对象，同时加入上述建立的事务拦截器

###4.2.3 使用@Transactional

使用aop:config能够在xml中进行代理的配置，有时候想在代码中直接进行配置，这时候就须要使用注解@Transactional。

案例以下：

xml中启动@Transactional注解扫描

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

在代码中就能够经过配置@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建立出代理对象，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，进而能够执行事务的建立等操做。

#5 结束语

至此Spring的事务体系大概就讲完了，接下来就要说明如何实现分布式事务了，在涉及jotm、atomikos这些第三方框架以前，先要了解下，分布式事务的一些概念

  • 1 X/Open DTP模型、XA规范、2PC
  • 2 JTA、JTS概念
  • 3 JTA接口定义的理解

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