61张图,图解Spring事务,拆解底层源码
创始人
2024-03-19 21:02:08
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下面我会简单介绍一下 Spring 事务的基础知识,以及使用方法,然后直接对源码进行拆解。

不 BB,上文章目录。

​1. 项目准备

需要搭建环境的同学,代码详见:https://github.com/lml200701158/program_demo/tree/main/spring-transaction

下面是 DB 数据和 DB 操作接口:

uidunameusex1张三女2陈恒男3楼仔男

// 提供的接口
public interface UserDao {// select * from user_test where uid = "#{uid}"public MyUser selectUserById(Integer uid);// update user_test set uname =#{uname},usex = #{usex} where uid = #{uid}public int updateUser(MyUser user);
}

基础测试代码,testSuccess() 是事务生效的情况:

@Service
public class Louzai {@Autowiredprivate UserDao userDao;public void update(Integer id) {MyUser user = new MyUser();user.setUid(id);user.setUname("张三-testing");user.setUsex("女");userDao.updateUser(user);}public MyUser query(Integer id) {MyUser user = userDao.selectUserById(id);return user;}// 正常情况@Transactional(rollbackFor = Exception.class)public void testSuccess() throws Exception {Integer id = 1;MyUser user = query(id);System.out.println("原记录:" + user);update(id);throw new Exception("事务生效");}
}

执行入口:

public class SpringMyBatisTest {public static void main(String[] args) throws Exception {String xmlPath = "applicationContext.xml";ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext(xmlPath);Louzai uc = (Louzai) applicationContext.getBean("louzai");uc.testSuccess();}
}

输出:

16:44:38.267 [main] DEBUG org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory - Creating shared instance of singleton bean 'org.springframework.transaction.interceptor.TransactionInterceptor#0'
16:44:38.363 [main] DEBUG org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory - Creating shared instance of singleton bean 'txManager'
16:44:40.966 [main] DEBUG org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager - Creating new transaction with name [com.mybatis.controller.Louzai.testSuccess]: PROPAGATION_REQUIRED,ISOLATION_DEFAULT,-java.lang.Exception
16:44:40.968 [main] DEBUG org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource - Creating new JDBC DriverManager Connection to [jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/java_study?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai]
16:44:41.228 [main] DEBUG org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager - Acquired Connection [com.mysql.cj.jdbc.ConnectionImpl@5b5caf08] for JDBC transaction
16:44:41.231 [main] DEBUG org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager - Switching JDBC Connection [com.mysql.cj.jdbc.ConnectionImpl@5b5caf08] to manual commit
原记录:MyUser(uid=1, uname=张三, usex=女)
16:42:59.345 [main] DEBUG org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager - Initiating transaction rollback
16:42:59.346 [main] DEBUG org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager - Rolling back JDBC transaction on Connection [com.mysql.cj.jdbc.ConnectionImpl@70807224]
16:42:59.354 [main] DEBUG org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager - Releasing JDBC Connection [com.mysql.cj.jdbc.ConnectionImpl@70807224] after transaction
Exception in thread "main" java.lang.Exception: 事务生效at com.mybatis.controller.Louzai.testSuccess(Louzai.java:34)// 异常日志省略...

2. Spring 事务工作流程

为了方便大家能更好看懂后面的源码,我先整体介绍一下源码的执行流程,让大家有一个整体的认识,否则容易被绕进去。

整个 Spring 事务源码,其实分为 2 块,我们会结合上面的示例,给大家进行讲解。

​第一块是后置处理,我们在创建 Louzai Bean 的后置处理器中,里面会做两件事情:

获取 Louzai 的切面方法:首先会拿到所有的切面信息,和 Louzai 的所有方法进行匹配,然后找到 Louzai 所有需要进行事务处理的方法,匹配成功的方法,还需要将事务属性保存到缓存 attributeCache 中。

创建 AOP 代理对象:结合 Louzai 需要进行 AOP 的方法,选择 Cglib 或 JDK,创建 AOP 代理对象。

​第二块是事务执行,整个逻辑比较复杂,我只选取 4 块最核心的逻辑,分别为从缓存拿到事务属性、创建并开启事务、执行业务逻辑、提交或者回滚事务。

3. 源码解读

注意:Spring 的版本是 5.2.15.RELEASE,否则和我的代码不一样!!!

上面的知识都不难,下面才是我们的重头戏,让你跟着楼仔,走一遍代码流程。

3.1 代码入口

这里需要多跑几次,把前面的 beanName 跳过去,只看 louzai。

​进入 doGetBean(),进入创建 Bean 的逻辑。

​进入 createBean(),调用 doCreateBean()。

进入 doCreateBean(),调用 initializeBean()。

​如果看过我前面几期系列源码的同学,对这个入口应该会非常熟悉,其实就是用来创建代理对象。

3.2 创建代理对象

​这里是重点!敲黑板!!!

  1. 先获取 louzai 类的所有切面列表;

  2. 创建一个 AOP 的代理对象。

​3.2.1 获取切面列表

​这里有 2 个重要的方法,先执行 findCandidateAdvisors(),待会我们还会再返回 findEligibleAdvisors()。

​依次返回,重新来到 findEligibleAdvisors()。

​进入 canApply(),开始匹配 louzai 的切面。

这里是重点!敲黑板!!!

这里只会匹配到 Louzai.testSuccess() 方法,我们直接进入匹配逻辑。

如果匹配成功,还会把事务的属性配置信息放入 attributeCache 缓存。

​我们依次返回到 getTransactionAttribute(),再看看放入缓存中的数据。

​再回到该小节开头,我们拿到 louzai 的切面信息,去创建 AOP 代理对象。

3.2.2 创建 AOP 代理对象

创建 AOP 代理对象的逻辑,在上一篇文章(Spring AOP)讲解过,我是通过 Cglib 创建,感兴趣的同学可以关注公众号「楼仔」,翻一下楼仔的历史文章。

3.3 事务执行

回到业务逻辑,通过 louzai 的 AOP 代理对象,开始执行主方法。

​因为代理对象是 Cglib 方式创建,所以通过 Cglib 来执行。

这里是重点!敲黑板!!!

下面的代码是事务执行的核心逻辑 invokeWithinTransaction()。

protected Object invokeWithinTransaction(Method method, @Nullable Class targetClass,final InvocationCallback invocation) throws Throwable {//获取我们的事务属源对象TransactionAttributeSource tas = getTransactionAttributeSource();//通过事务属性源对象获取到我们的事务属性信息final TransactionAttribute txAttr = (tas != null ? tas.getTransactionAttribute(method, targetClass) : null);//获取我们配置的事务管理器对象final PlatformTransactionManager tm = determineTransactionManager(txAttr);//从tx属性对象中获取出标注了@Transactionl的方法描述符final String joinpointIdentification = methodIdentification(method, targetClass, txAttr);//处理声明式事务if (txAttr == null || !(tm instanceof CallbackPreferringPlatformTransactionManager)) {//有没有必要创建事务TransactionInfo txInfo = createTransactionIfNecessary(tm, txAttr, joinpointIdentification);Object retVal;try {//调用钩子函数进行回调目标方法retVal = invocation.proceedWithInvocation();}catch (Throwable ex) {//抛出异常进行回滚处理completeTransactionAfterThrowing(txInfo, ex);throw ex;}finally {//清空我们的线程变量中transactionInfo的值cleanupTransactionInfo(txInfo);}//提交事务commitTransactionAfterReturning(txInfo);return retVal;}//编程式事务else {// 这里不是我们的重点,省略...}}

3.3.1 获取事务属性

在 invokeWithinTransaction() 中,我们找到获取事务属性的入口。

​从 attributeCache 获取事务的缓存数据,缓存数据是在 “2.2.1 获取切面列表” 中保存的。

3.3.2 创建事务

​通过 doGetTransaction() 获取事务。

protected Object doGetTransaction() {//创建一个数据源事务对象DataSourceTransactionObject txObject = new DataSourceTransactionObject();//是否允许当前事务设置保持点txObject.setSavepointAllowed(isNestedTransactionAllowed());/*** TransactionSynchronizationManager 事务同步管理器对象(该类中都是局部线程变量)* 用来保存当前事务的信息,我们第一次从这里去线程变量中获取 事务连接持有器对象 通过数据源为key去获取* 由于第一次进来开始事务 我们的事务同步管理器中没有被存放.所以此时获取出来的conHolder为null*/ConnectionHolder conHolder =(ConnectionHolder) TransactionSynchronizationManager.getResource(obtainDataSource());txObject.setConnectionHolder(conHolder, false);//返回事务对象return txObject;}

通过 startTransaction() 开启事务。

下面是开启事务的详细逻辑,了解一下即可。

protected void doBegin(Object transaction, TransactionDefinition definition) {//强制转化事务对象DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) transaction;Connection con = null;try {//判断事务对象没有数据库连接持有器if (!txObject.hasConnectionHolder() ||txObject.getConnectionHolder().isSynchronizedWithTransaction()) {//通过数据源获取一个数据库连接对象Connection newCon = obtainDataSource().getConnection();if (logger.isDebugEnabled()) {logger.debug("Acquired Connection [" + newCon + "] for JDBC transaction");}//把我们的数据库连接包装成一个ConnectionHolder对象 然后设置到我们的txObject对象中去txObject.setConnectionHolder(new ConnectionHolder(newCon), true);}//标记当前的连接是一个同步事务txObject.getConnectionHolder().setSynchronizedWithTransaction(true);con = txObject.getConnectionHolder().getConnection();//为当前的事务设置隔离级别Integer previousIsolationLevel = DataSourceUtils.prepareConnectionForTransaction(con, definition);txObject.setPreviousIsolationLevel(previousIsolationLevel);//关闭自动提交if (con.getAutoCommit()) {txObject.setMustRestoreAutoCommit(true);if (logger.isDebugEnabled()) {logger.debug("Switching JDBC Connection [" + con + "] to manual commit");}con.setAutoCommit(false);}//判断事务为只读事务prepareTransactionalConnection(con, definition);//设置事务激活txObject.getConnectionHolder().setTransactionActive(true);//设置事务超时时间int timeout = determineTimeout(definition);if (timeout != TransactionDefinition.TIMEOUT_DEFAULT) {txObject.getConnectionHolder().setTimeoutInSeconds(timeout);}// 绑定我们的数据源和连接到我们的同步管理器上   把数据源作为key,数据库连接作为value 设置到线程变量中if (txObject.isNewConnectionHolder()) {TransactionSynchronizationManager.bindResource(obtainDataSource(), txObject.getConnectionHolder());}}catch (Throwable ex) {if (txObject.isNewConnectionHolder()) {//释放数据库连接DataSourceUtils.releaseConnection(con, obtainDataSource());txObject.setConnectionHolder(null, false);}throw new CannotCreateTransactionException("Could not open JDBC Connection for transaction", ex);}}

CannotCreateTransactionException("Could not open JDBC Connection for transaction", ex); } }

最后返回到 invokeWithinTransaction(),得到 txInfo 对象。

3.3.3 执行逻辑

还是在 invokeWithinTransaction() 中,开始执行业务逻辑。

​进入到真正的业务逻辑。

​执行完毕后抛出异常,依次返回,走后续的回滚事务逻辑。

3.3.4 回滚事务

还是在 invokeWithinTransaction() 中,进入回滚事务的逻辑。

​执行回滚逻辑很简单,我们只看如何判断是否回滚。

如果抛出的异常类型,和事务定义的异常类型匹配,证明该异常需要捕获。

之所以用递归,不仅需要判断抛出异常的本身,还需要判断它继承的父类异常,满足任意一个即可捕获。

​到这里,所有的流程结束。

4. 结语

我们再小节一下,文章先介绍了事务的使用示例,以及事务的执行流程。

之后再剖析了事务的源码,分为 2 块:

  • 先匹配出 louzai 对象所有关于事务的切面列表,并将匹配成功的事务属性保存到缓存;

  • 从缓存取出事务属性,然后创建、启动事务,执行业务逻辑,最后提交或者回滚事务。

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