一文带你认识Spring事务

心已赠人 2022-01-13 13:17 340阅读 0赞

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## 前言 ##

> 只有光头才能变强。

> 文本已收录至我的GitHub仓库，欢迎Star：[https://github.com/ZhongFuCheng3y/3y][https_github.com_ZhongFuCheng3y_3y]

Spring事务管理我相信大家都用得很多，但可能仅仅局限于一个`@Transactional`注解或者在`XML`中配置事务相关的东西。不管怎么说，日常**可能**足够我们去用了。但作为程序员，无论是为了面试还是说更好把控自己写的代码，还是应该得多多了解一下Spring事务的一些细节。

这里我抛出几个问题，看大家能不能瞬间答得上：

*  如果**嵌套调用**含有事务的方法，在Spring事务管理中，这属于哪个知识点？
 *  我们使用的框架可能是`Hibernate/JPA`或者是`Mybatis`，都知道的底层是需要一个`session/connection`对象来帮我们执行操作的。要保证事务的完整性，我们需要多组数据库操作要使用**同一个**`session/connection`对象，而我们又知道Spring IOC所管理的对象默认都是**单例**的，这为啥我们在使用的时候不会引发线程安全问题呢？内部Spring到底干了什么？
 *  人家所说的BPP又是啥东西？
 *  Spring事务管理重要接口有哪几个？

## 一、阅读本文需要的基础知识 ##

阅读这篇文章的同学我**默认**大家都对Spring事务相关知识有一定的了解了。(ps:如果不了解点解具体的文章去阅读再回到这里来哦)

我们都知道，Spring事务是Spring AOP的最佳实践之一，所以说[AOP入门基础知识(简单配置，使用)][AOP]是需要先知道的。如果想更加全面了解AOP可以看这篇文章：[AOP重要知识点(术语介绍、全面使用)][AOP 1]。说到AOP就不能不说[AOP底层原理：动态代理设计模式][AOP 2]。到这里，对AOP已经有一个基础的认识了。于是我们就可以[使用XML/注解方式来配置Spring事务管理][XML_Spring]。

在IOC学习中，可以知道的是[Spring中Bean的生命周期(引出BPP对象)][Spring_Bean_BPP]并且[IOC所管理的对象默认都是单例的：单例设计模式][IOC]，单例对象如果有"**状态**"(有成员变量)，那么多线程访问这个单例对象，可能就造成线程不安全。那么[何为线程安全？][Link 1]，解决线程安全有很多方式，但其中有一种：[让每一个线程都拥有自己的一个变量：ThreadLocal][ThreadLocal]

> 如果对我以上说的知识点不太了解的话，建议点击蓝字进去学习一番。

## 二、两个不靠谱直觉的例子 ##

### 2.1第一个例子 ###

之前朋友问了我一个例子：

在Service层抛出Exception，在Controller层捕获，那如果在Service中有异常，那会事务回滚吗？

// Service方法
    	
    @Transactional
    public Employee addEmployee() throws Exception {
    
        Employee employee = new Employee("3y", 23);
        employeeRepository.save(employee);
    	// 假设这里出了Exception
        int i = 1 / 0;
    
        return employee;
    }
    
    // Controller调用
    @RequestMapping("/add")
    public Employee addEmployee() {
        Employee employee = null;
        try {
            employee = employeeService.addEmployee();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return employee;
    
    }

我**第一反应**：不会回滚吧。

*  我当时是这样想的：因为Service层已经抛出了异常，由Controller捕获。那是否回滚应该由Controller的catch代码块中逻辑来决定，如果catch代码块没有回滚，那应该是不会回滚。

但朋友经过测试说，可以回滚阿。(pappapa打脸)

![发生了运行时Exception，Spring事务管理自动回滚][Exception_Spring]

看了一下文档，原来文档有说明：

> By default checked exceptions do not result in the transactional interceptor marking the transaction for rollback and instances of RuntimeException and its subclasses do

结论：如果是编译时异常不会自动回滚，**如果是运行时异常，那会自动回滚**！

### 2.2第二个例子 ###

> 第二个例子来源于知乎@柳树文章，文末会给出相应的URL

我们都知道，带有`@Transactional`注解所包围的方法就能被Spring事务管理起来，那如果我在**当前类下使用一个没有事务的方法去调用一个有事务的方法**，那我们这次调用会怎么样？是否会有事务呢？

用代码来描述一下：

// 没有事务的方法去调用有事务的方法
    public Employee addEmployee2Controller() throws Exception {
    
        return this.addEmployee();
    }
    
    @Transactional
    public Employee addEmployee() throws Exception {
    
        employeeRepository.deleteAll();
        Employee employee = new Employee("3y", 23);
    
        // 模拟异常
        int i = 1 / 0;
    
        return employee;
    }

我第一直觉是：这跟Spring事务的传播机制有关吧。

其实这跟Spring事务的传播机制**没有关系**，下面我讲述一下：

*  Spring事务管理用的是AOP，AOP底层用的是动态代理。所以如果我们在类或者方法上标注注解`@Transactional`，那么会生成一个**代理对象**。

接下来我用图来说明一下：

![Spring会自动生成代理对象][Spring]

显然地，我们拿到的是代理(Proxy)对象，调用`addEmployee2Controller()`方法，而`addEmployee2Controller()`方法的逻辑是`target.addEmployee()`，调用回原始对象(target)的`addEmployee()`。所以这次的调用**压根就没有事务存在**，更谈不上说Spring事务传播机制了。

原有的数据：

![原有的数据][16898da6a6a00329_w_362_h_138_f_png_s_3135]

测试结果：压根就没有事务的存在

![没有事务的存在][16898da77f4f93f4_w_1471_h_822_f_png_s_38521]

##### 2.2.1再延伸一下 #####

从上面的测试我们可以发现：如果是在本类中没有事务的方法来调用标注注解`@Transactional`方法，最后的结论是没有事务的。那如果我将这个标注注解的方法**移到**别的Service对象上，有没有事务？

@Service
    public class TestService {
    
        @Autowired
        private EmployeeRepository employeeRepository;
        
        @Transactional
        public Employee addEmployee() throws Exception {
    
            employeeRepository.deleteAll();
    
            Employee employee = new Employee("3y", 23);
    
            // 模拟异常
            int i = 1 / 0;
    
            return employee;
        }
    
    }
    
    
    @Service
    public class EmployeeService {
    
        @Autowired
        private TestService testService;
        // 没有事务的方法去调用别的类有事务的方法
        public Employee addEmployee2Controller() throws Exception {
            return testService.addEmployee();
        }
    }

测试结果：

![抛出了运行时异常，但我们的数据还是存在的！][16898da6a9a95c5f_w_1300_h_799_f_png_s_34029]

因为我们用的是代理对象(Proxy)去调用`addEmployee()`方法，那就当然有事务了。

> 看完这两个例子，有没有觉得**3y的直觉是真的水**！

## 三、Spring事务传播机制 ##

> 如果**嵌套调用**含有事务的方法，在Spring事务管理中，这属于哪个知识点？

在当前**含有事务方法内部调用其他的方法**(无论该方法是否含有事务)，这就属于Spring事务传播机制的知识点范畴了。

Spring事务基于Spring AOP，Spring AOP底层用的动态代理，动态代理有两种方式：

*  基于接口代理(JDK代理)
    
     *  基于接口代理，凡是类的方法**非public修饰**，或者**用了static关键字**修饰，那这些方法都不能被Spring AOP增强
 *  基于CGLib代理(子类代理)
    
     *  基于子类代理，凡是类的方法**使用了private、static、final修饰**，那这些方法都不能被Spring AOP增强

> 至于为啥以上的情况不能增强，用你们的脑瓜子想一下就知道了。

值得说明的是：那些不能被Spring AOP增强的方法**并不是不能**在事务环境下工作了。只要它们**被外层的事务方法调用了**，由于Spring事务管理的传播级别，内部方法也可以**工作**在外部方法所启动的**事务上下文中**。

> 至于Spring事务传播机制的几个级别，我在这里就不贴出来了。这里只是再次解释“啥情况才是属于Spring事务传播机制的范畴”。

## 四、多线程问题 ##

> 我们使用的框架可能是`Hibernate/JPA`或者是`Mybatis`，都知道的底层是需要一个`session/connection`对象来帮我们执行操作的。要保证事务的完整性，我们需要**多组数据库操作要使用同一个**`session/connection`对象，而我们又知道Spring IOC所管理的对象默认都是**单例**的，这为啥我们在使用的时候不会引发线程安全问题呢？内部Spring到底干了什么？

回想一下当年我们学Mybaits的时候，是怎么编写[Session工具类][Session]？

![Mybatis工具类部分代码截图][Mybatis]

没错，用的就是ThreadLocal，同样地，Spring也是用的ThreadLocal。

以下内容来源《精通 Spring4.x》

> 我们知道在一般情况下，只有无状态的Bean才可以在多线程环境下共享，在Spring中，绝大部分Bean都可以声明为singleton作用域。就是因为Spring对一些Bean（如RequestContextHolder、**TransactionSynchronizationManager**、LocaleContextHolder等）中非线程安全状态的“状态性对象”采用ThreadLocal封装，让它们也成为线程安全的“状态性对象”，因此，有状态的Bean就能够以singleton的方式在多线程中工作。

我们可以试着点一下进去TransactionSynchronizationManager中看一下：

![全都是ThreadLocal][ThreadLocal 1]

## 五、啥是BPP？ ##

BBP的全称叫做：BeanPostProcessor，一般我们俗称**对象后处理器**

*  简单来说，通过BeanPostProcessor可以对我们的对象进行“**加工处理**”。

Spring管理Bean(或者说Bean的生命周期)也是一个**常考**的知识点，我在秋招也**重新**整理了一下步骤，因为比较重要，所以还是在这里贴一下吧：

1.  ResouceLoader加载配置信息
2.  BeanDefintionReader解析配置信息，生成一个一个的BeanDefintion
3.  BeanDefintion由BeanDefintionRegistry管理起来
4.  BeanFactoryPostProcessor对配置信息进行加工(也就是处理配置的信息，一般通过PropertyPlaceholderConfigurer来实现)
5.  实例化Bean
6.  如果该Bean`配置/实现`了InstantiationAwareBean，则调用对应的方法
7.  使用BeanWarpper来完成对象之间的属性配置(依赖)
8.  如果该Bean`配置/实现了`Aware接口，则调用对应的方法
9.  如果该Bean配置了BeanPostProcessor的before方法，则调用
10. 如果该Bean配置了`init-method`或者实现InstantiationBean，则调用对应的方法
11. 如果该Bean配置了BeanPostProcessor的after方法，则调用
12. 将对象放入到HashMap中
13. 最后如果配置了destroy或者DisposableBean的方法，则执行销毁操作

![Application中Bean的声明周期][Application_Bean]

其中也有关于BPP图片：

![BBP所在的位置][BBP]

### 5.1为什么特意讲BPP？ ###

Spring AOP编程底层通过的是动态代理技术，在调用的时候肯定用的是**代理对象**。那么Spring是怎么做的呢？

> 我只需要写一个BPP，在postProcessBeforeInitialization或者postProcessAfterInitialization方法中，对对象进行判断，看他需不需要织入切面逻辑，如果需要，那我就根据这个对象，生成一个代理对象，然后返回这个代理对象，那么最终注入容器的，自然就是代理对象了。

Spring提供了BeanPostProcessor，就是让我们可以对有需要的对象进行“**加工处理**”啊！

## 六、认识Spring事务几个重要的接口 ##

Spring事务可以分为两种：

*  编程式事务(通过代码的方式来实现事务)
 *  声明式事务(通过配置的方式来实现事务)

编程式事务在Spring实现相对简单一些，而声明式事务因为封装了大量的东西(一般我们使用简单，里头都非常复杂)，所以声明式事务实现要难得多。

在编程式事务中有以下几个重要的了接口：

*  TransactionDefinition：定义了Spring兼容的**事务属性**(比如事务隔离级别、事务传播、事务超时、是否只读状态)
 *  TransactionStatus：代表了事务的具体**运行状态**(获取事务运行状态的信息，也可以通过该接口**间接**回滚事务等操作)
 *  PlatformTransactionManager：事务管理器接口(定义了一组行为，具体实现交由不同的持久化框架来完成---**类比**JDBC)

![PlatformTransactionManager解析][PlatformTransactionManager]

在声明式事务中，除了TransactionStatus和PlatformTransactionManager接口，还有几个重要的接口：

*  TransactionProxyFactoryBean：生成代理对象
 *  TransactionInterceptor：实现对象的拦截
 *  TransactionAttrubute：事务配置的数据

## 最后 ##

本文主要讲了Spring事务管理一些比较重要的知识点，当然在学习的过程中还看到其他的知识点，如果想要继续学习的同学不妨通过下面给出的参考资料继续阅读。

参考资料：

*  那些年，我们一起追的Spring
    
     *  [https://zhuanlan.zhihu.com/p/41961670][https_zhuanlan.zhihu.com_p_41961670]
 *  《精通Spring 4.x 企业应用开发实战》
 *  《Spring技术内幕》

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转载于:https://my.oschina.net/u/3777556/blog/3007681

[2019_Python_]: https://my.oschina.net/u/2663968/blog/3061697
[hot3.png]: /images/20220113/3408484d8c2b499c91ea8a4f9b94a395.png
[https_github.com_ZhongFuCheng3y_3y]: https://github.com/ZhongFuCheng3y/3y
[AOP]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4Njg5MDA5NA==&mid=2247483954&idx=1&sn=b34e385ed716edf6f58998ec329f9867&chksm=ebd74333dca0ca257a77c02ab458300ef982adff3cf37eb6d8d2f985f11df5cc07ef17f659d4&scene=21#%23wechat_redirect
[AOP 1]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4Njg5MDA5NA==&mid=2247484251&idx=1&sn=f792c5a1835af2c17f260be2055b5776&chksm=ebd7425adca0cb4cc3a4e2ee61bdfa99508ea564e4ba4fd4ed54054b12fed76694b2b3afc26e&scene=21#%23wechat_redirect
[AOP 2]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4Njg5MDA5NA==&mid=2247484222&idx=1&sn=5191aca33f7b331adaef11c5e07df468&chksm=ebd7423fdca0cb29cdc59b4c79afcda9a44b9206806d2212a1b807c9f5879674934c37c250a1&scene=21#%23wechat_redirect
[XML_Spring]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4Njg5MDA5NA==&mid=2247483965&idx=1&sn=2cd6c1530e3f81ca5ad35335755ed287&chksm=ebd7433cdca0ca2a70cb8419306eb9b3ccaa45b524ddc5ea549bf88cf017d6e5c63c45f62c6e&scene=21#%23wechat_redirect
[Spring_Bean_BPP]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4Njg5MDA5NA==&mid=2247484247&idx=1&sn=e228e29e344559e469ac3ecfa9715217&chksm=ebd74256dca0cb40059f3f627fc9450f916c1e1b39ba741842d91774f5bb7f518063e5acf5a0&scene=21#%23wechat_redirect
[IOC]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4Njg5MDA5NA==&mid=2247484239&idx=1&sn=6560be96e456b513cb1e4f78a740a258&chksm=ebd7424edca0cb584906fb97679cf2ca557f430fbc87d2c86ce0652d2e3c36c2528466942df5&scene=21#%23wechat_redirect
[Link 1]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4Njg5MDA5NA==&mid=2247484194&idx=1&sn=ed1241fcba5d3e85b6d900d8667f04f6&chksm=ebd74223dca0cb35fe16a267c88ac9e5159825b27c278fb165a8c50d681e1340b73cfd69ae0d&scene=21#%23wechat_redirect
[ThreadLocal]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4Njg5MDA5NA==&mid=2247484118&idx=1&sn=da3e4c4cfd0642687c5d7bcef543fe5b&chksm=ebd743d7dca0cac19a82c7b29b5b22c4b902e9e53bd785d066b625b4272af2a6598a0cc0f38e&scene=21#%23wechat_redirect
[Exception_Spring]: https://user-gold-cdn.xitu.io/2019/1/29/16898da6b08892e4?w=1189&h=769&f=png&s=42648
[Spring]: https://user-gold-cdn.xitu.io/2019/1/29/16898da6a5ef4aee?w=888&h=659&f=png&s=74062
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[16898da6a9a95c5f_w_1300_h_799_f_png_s_34029]: https://user-gold-cdn.xitu.io/2019/1/29/16898da6a9a95c5f?w=1300&h=799&f=png&s=34029
[Session]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4Njg5MDA5NA==&mid=2247483937&idx=2&sn=28c7827639bb6ac0296746c4c4343c59&chksm=ebd74320dca0ca36b763b3975665fc38a7e921f9ecaef1aaea3a7c757063a29222cd00b3d3b6&scene=21#%23wechat_redirect
[Mybatis]: https://user-gold-cdn.xitu.io/2019/1/29/16898da6a5508283?w=912&h=776&f=png&s=21807
[ThreadLocal 1]: https://user-gold-cdn.xitu.io/2019/1/29/16898da788e45a2d?w=1508&h=644&f=png&s=33877
[Application_Bean]: https://user-gold-cdn.xitu.io/2019/1/29/16898da73ad54b64?w=1052&h=852&f=png&s=189839
[BBP]: https://user-gold-cdn.xitu.io/2019/1/29/16898da73c9a92d8?w=1267&h=770&f=jpeg&s=169922
[PlatformTransactionManager]: https://user-gold-cdn.xitu.io/2019/1/29/16898da745f6bbe9?w=1498&h=796&f=png&s=68335
[https_zhuanlan.zhihu.com_p_41961670]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/41961670
[1687efaed8e2c35c_w_258_h_258_f_jpeg_s_21338]: https://user-gold-cdn.xitu.io/2019/1/24/1687efaed8e2c35c?w=258&h=258&f=jpeg&s=21338