Spring事務(wù)用法示例與實(shí)現(xiàn)原理
關(guān)于事務(wù),簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是為了保證數(shù)據(jù)完整性而存在的一種工具,其主要有四大特性:原子性,一致性,隔離性和持久性。對(duì)于Spring事務(wù),其最終還是在數(shù)據(jù)庫(kù)層面實(shí)現(xiàn)的,而Spring只是以一種比較優(yōu)雅的方式對(duì)其進(jìn)行封裝支持。本文首先會(huì)通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的示例來(lái)講解Spring事務(wù)是如何使用的,然后會(huì)講解Spring是如何解析xml中的標(biāo)簽,并對(duì)事務(wù)進(jìn)行支持的。
1. 使用示例
關(guān)于事務(wù)最簡(jiǎn)單的示例,就是其一致性,比如在整個(gè)事務(wù)執(zhí)行過(guò)程中,如果任何一個(gè)位置報(bào)錯(cuò)了,那么都會(huì)導(dǎo)致事務(wù)回滾,回滾之后數(shù)據(jù)的狀態(tài)將和事務(wù)執(zhí)行之前完全一致。這里我們以用戶數(shù)據(jù)為例,在插入用戶數(shù)據(jù)的時(shí)候,如果程序報(bào)錯(cuò)了,那么插入的動(dòng)作就會(huì)回滾。如下是用戶的實(shí)體:
- public class User { private long id; private String name; private int age;
- // getter, setter...}
如下是模擬插入用戶數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)代碼:
- public interface UserService { void insert(User user);
- }@Service@Transactionalpublic class UserServiceImpl implements UserService { @Autowired
- private JdbcTemplate jdbcTemplate; @Override
- public void insert(User user) {
- jdbcTemplate.update("insert into user (name, age) value (?, ?)",
- user.getName(), user.getAge());
- }
- }
在進(jìn)行事務(wù)支持時(shí),Spring只需要使用者在需要事務(wù)支持的bean上使用@Transactional注解即可,如果需要修改事務(wù)的隔離級(jí)別和傳播特性的屬性,則使用該注解中的屬性進(jìn)行指定。這里默認(rèn)的隔離級(jí)別與各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)一致,比如MySQL是Repeatable Read,而傳播特性默認(rèn)則為Propagation.REQUIRED,即只需要當(dāng)前操作具有事務(wù)即可。如下是xml文件的配置:
- <bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource" destroy-method="close">
- <property name="url" value="jdbc:mysql://localhost/test?useUnicode=true"/>
- <property name="driverClassName" value="com.mysql.jdbc.Driver"/>
- <property name="username" value="****"/>
- <property name="password" value="******"/></bean><bean id="jdbcTemplate" class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate">
- <property name="dataSource" ref="dataSource"/></bean><bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
- <property name="dataSource" ref="dataSource"/></bean><context:component-scan base-package="com.transaction"/><tx:annotation-driven/>
上述數(shù)據(jù)庫(kù)配置用戶按照各自的設(shè)置進(jìn)行配置即可??梢钥吹剑@里對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)的配置,主要包括四個(gè)方面:
- DataSource配置:設(shè)置當(dāng)前應(yīng)用所需要連接的數(shù)據(jù)庫(kù),包括鏈接,用戶名,密碼等;
- JdbcTemplate聲明:封裝了客戶端調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)的方式,用戶可以使用其他的方式,比如JpaRepository,Mybatis等等;
- TransactionManager配置:指定了事務(wù)的管理方式,這里使用的是DataSourceTransactionManager,對(duì)于不同的鏈接方式,也可以進(jìn)行不同的配置,比如對(duì)于JpaRepository使用JpaTransactionManager,對(duì)于Hibernate,使用HibernateTransactionManager;
- tx:annotation-driven:主要用于事務(wù)驅(qū)動(dòng),其會(huì)通過(guò)AOP的方式聲明一個(gè)為事務(wù)支持的Advisor,通過(guò)該Advisor和事務(wù)的相關(guān)配置進(jìn)行事務(wù)相關(guān)操作。
按照上述配置,我們的事務(wù)功能即配置完成,如下是我們的驅(qū)動(dòng)類程序:
- public class TransactionApp { @Test
- public void testTransaction() {
- ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
- UserService userService = ac.getBean(UserService.class);
- User user = getUser();
- userService.insert(user);
- } private User getUser() {
- User user = new User();
- user.setName("Mary");
- user.setAge(27); return user;
- }
- }
運(yùn)行上述程序之后,可以看到數(shù)據(jù)庫(kù)中成功新增了一條數(shù)據(jù)。這里如果我們將業(yè)務(wù)代碼的插入語(yǔ)句之后手動(dòng)拋出一個(gè)異常,那么,理論上插入語(yǔ)句是會(huì)回滾的。如下是修改后的service代碼:
- @Service@Transactionalpublic class UserServiceImpl implements UserService { @Autowired
- private JdbcTemplate jdbcTemplate; @Override
- public void insert(User user) {
- jdbcTemplate.update("insert into user (name, age) value (?, ?)",
- user.getName(), user.getAge()); throw new RuntimeException();
- }
- }
這里我們手動(dòng)拋出了一個(gè)RuntimeException,再次運(yùn)行上述程序之后我們發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中是沒(méi)有新增的數(shù)據(jù)的,這說(shuō)明我們的事務(wù)在程序出錯(cuò)后是能夠保證數(shù)據(jù)一致性的。
2. 標(biāo)簽解析
關(guān)于事務(wù)的實(shí)現(xiàn)原理,我們首先講解Spring是如何解析標(biāo)簽,并且封裝相關(guān)bean的,后面我們會(huì)深入講解Spring是如何封裝數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)的。
根據(jù)上面的示例,我們發(fā)現(xiàn),其主要有三個(gè)部分:DataSource,TransactionManager和tx:annotation-driven標(biāo)簽。這里前面兩個(gè)部分主要是聲明了兩個(gè)bean,分別用于數(shù)據(jù)庫(kù)連接的管理和事務(wù)的管理,而tx:annotation-driven才是Spring事務(wù)的驅(qū)動(dòng)。根據(jù)本人前面對(duì)Spring自定義標(biāo)簽的講解(Spring自定義標(biāo)簽解析與實(shí)現(xiàn)),可以知道,這里tx:annotation-driven是一個(gè)自定義標(biāo)簽,我們根據(jù)其命名空間(www.springframework.org/schema/tx)在全局范圍內(nèi)搜索,可以找到其處理器指定文件spring.handlers,該文件內(nèi)容如下:
- http\://www.springframework.org/schema/tx=org.springframework.transaction.config.TxNamespaceHandler
這里也就是說(shuō)tx:annotation-driven標(biāo)簽的解析在TxNamespaceHandler中,我們繼續(xù)打開(kāi)該文件可以看到起init()方法如下:
- @Overridepublic void init() {
- registerBeanDefinitionParser("advice", new TxAdviceBeanDefinitionParser());
- registerBeanDefinitionParser("annotation-driven",
- new AnnotationDrivenBeanDefinitionParser());
- registerBeanDefinitionParser("jta-transaction-manager",
- new JtaTransactionManagerBeanDefinitionParser());
- }
可以看到,這里的annotation-driven是在AnnotationDrivenBeanDefinitionParser中進(jìn)行處理的,其parse()方法就是解析標(biāo)簽,并且注冊(cè)相關(guān)bean的方法,如下是該方法的實(shí)現(xiàn):
- public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) { // 注冊(cè)事務(wù)相關(guān)的監(jiān)聽(tīng)器,如果某個(gè)方法標(biāo)注了TransactionalEventListener注解,
- // 那么該方法就是一個(gè)事務(wù)事件觸發(fā)方法,即發(fā)生某種事務(wù)事件后,將會(huì)根據(jù)該注解的設(shè)置,回調(diào)指定
- // 類型的方法。常見(jiàn)的事務(wù)事件有:事務(wù)執(zhí)行前和事務(wù)完成(包括報(bào)錯(cuò)后的完成)后的事件。
- registerTransactionalEventListenerFactory(parserContext);
- String mode = element.getAttribute("mode"); // 獲取當(dāng)前事務(wù)驅(qū)動(dòng)程序的模式,如果使用了aspectj模式,則會(huì)注冊(cè)一個(gè)AnnotationTransactionAspect
- // 類型的bean,用戶可以以aspectj的方式使用該bean對(duì)事務(wù)進(jìn)行更多的配置
- if ("aspectj".equals(mode)) {
- registerTransactionAspect(element, parserContext);
- } else { // 一般使用的是當(dāng)前這種方式,這種方式將會(huì)在Spring中注冊(cè)三個(gè)bean,分別是
- // AnnotationTransactionAttributeSource,TransactionInterceptor
- // 和BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor,并通過(guò)Aop的方式實(shí)現(xiàn)事務(wù)
- AopAutoProxyConfigurer.configureAutoProxyCreator(element, parserContext);
- } return null;
- }
可以看到,對(duì)于事務(wù)的驅(qū)動(dòng),這里主要做了兩件事:①注冊(cè)事務(wù)相關(guān)的事件觸發(fā)器,這些觸發(fā)器由用戶自行提供,在事務(wù)進(jìn)行提交或事務(wù)完成時(shí)會(huì)觸發(fā)相應(yīng)的方法;②判斷當(dāng)前事務(wù)驅(qū)動(dòng)的模式,有默認(rèn)模式和aspectj模式,對(duì)于aspectj模式,Spring會(huì)注冊(cè)一個(gè)AnnotationTransactionAspect類型的bean,用于用戶使用更親近于aspectj的方式進(jìn)行事務(wù)處理;對(duì)于默認(rèn)模式,這里主要是聲明了三個(gè)bean,最終通過(guò)Aop的方式進(jìn)行事務(wù)切入。下面我們看一下Spring是如何注冊(cè)這三個(gè)bean的,如下是AopAutoProxyConfigurer.configureAutoProxyCreator的源碼:
- public static void configureAutoProxyCreator(Element element,
- ParserContext parserContext) { // 這個(gè)方法主要是在當(dāng)前BeanFactory中注冊(cè)InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator這個(gè)
- // bean,這個(gè)bean繼承了AbstractAdvisorAutoProxyCreator,也就是其實(shí)現(xiàn)原理與我們前面
- // 講解的Spring Aop的實(shí)現(xiàn)原理幾乎一致
- AopNamespaceUtils.registerAutoProxyCreatorIfNecessary(parserContext, element); // 這里的txAdvisorBeanName就是我們最終要注冊(cè)的bean,其類型就是下面注冊(cè)的
- // BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor,可以看到,其本質(zhì)是一個(gè)
- // Advisor類型的對(duì)象,因而Spring Aop會(huì)將其作為一個(gè)切面織入到指定的bean中
- String txAdvisorBeanName = TransactionManagementConfigUtils
- .TRANSACTION_ADVISOR_BEAN_NAME; // 如果當(dāng)前BeanFactory中已經(jīng)存在了目標(biāo)bean,則不進(jìn)行注冊(cè)
- if (!parserContext.getRegistry().containsBeanDefinition(txAdvisorBeanName)) {
- Object eleSource = parserContext.extractSource(element); // 注冊(cè)AnnotationTransactionAttributeSource,這個(gè)bean的主要作用是封裝
- // @Transactional注解中聲明的各個(gè)屬性
- RootBeanDefinition sourceDef = new RootBeanDefinition( "org.springframework.transaction.annotation.AnnotationTransactionAttributeSource");
- sourceDef.setSource(eleSource);
- sourceDef.setRole(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE);
- String sourceName = parserContext.getReaderContext()
- .registerWithGeneratedName(sourceDef); // 注冊(cè)TransactionInterceptor類型的bean,并且將上面的封裝屬性的bean設(shè)置為其一個(gè)屬性。
- // 這個(gè)bean本質(zhì)上是一個(gè)Advice(可查看其繼承結(jié)構(gòu)),Spring Aop使用Advisor封裝實(shí)現(xiàn)切面
- // 邏輯織入所需的所有屬性,但真正的切面邏輯卻是保存在其Advice屬性中的,也就是說(shuō)這里的
- // TransactionInterceptor才是真正封裝了事務(wù)切面邏輯的bean
- RootBeanDefinition interceptorDef =
- new RootBeanDefinition(TransactionInterceptor.class);
- interceptorDef.setSource(eleSource);
- interceptorDef.setRole(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE);
- registerTransactionManager(element, interceptorDef);
- interceptorDef.getPropertyValues().add("transactionAttributeSource",
- new RuntimeBeanReference(sourceName));
- String interceptorName = parserContext.getReaderContext()
- .registerWithGeneratedName(interceptorDef); // 注冊(cè)BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor類型的bean,這個(gè)bean實(shí)現(xiàn)了
- // Advisor接口,實(shí)際上就是封裝了當(dāng)前需要織入的切面的所有所需的屬性
- RootBeanDefinition advisorDef =
- new RootBeanDefinition(BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor.class);
- advisorDef.setSource(eleSource);
- advisorDef.setRole(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE);
- advisorDef.getPropertyValues().add("transactionAttributeSource",
- new RuntimeBeanReference(sourceName));
- advisorDef.getPropertyValues().add("adviceBeanName", interceptorName); if (element.hasAttribute("order")) {
- advisorDef.getPropertyValues().add("order", element.getAttribute("order"));
- }
- parserContext.getRegistry().registerBeanDefinition(txAdvisorBeanName, advisorDef); // 將需要注冊(cè)的bean封裝到CompositeComponentDefinition中,并且進(jìn)行注冊(cè)
- CompositeComponentDefinition compositeDef =
- new CompositeComponentDefinition(element.getTagName(), eleSource);
- compositeDef.addNestedComponent( new BeanComponentDefinition(sourceDef, sourceName));
- compositeDef.addNestedComponent( new BeanComponentDefinition(interceptorDef, interceptorName));
- compositeDef.addNestedComponent( new BeanComponentDefinition(advisorDef, txAdvisorBeanName));
- parserContext.registerComponent(compositeDef);
- }
- }
如此,Spring事務(wù)相關(guān)的標(biāo)簽即解析完成,這里主要是聲明了一個(gè)BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor類型的bean到BeanFactory中,其實(shí)際為Advisor類型,這也是Spring事務(wù)能夠通過(guò)Aop實(shí)現(xiàn)事務(wù)的根本原因。
3. 實(shí)現(xiàn)原理
關(guān)于Spring事務(wù)的實(shí)現(xiàn)原理,這里需要抓住的就是,其是使用Aop實(shí)現(xiàn)的,我們知道,Aop在進(jìn)行解析的時(shí)候,最終會(huì)生成一個(gè)Adivsor對(duì)象,這個(gè)Advisor對(duì)象中封裝了切面織入所需要的所有信息,其中就包括最重要的兩個(gè)部分就是Pointcut和Adivce屬性。這里Pointcut用于判斷目標(biāo)bean是否需要織入當(dāng)前切面邏輯;Advice則封裝了需要織入的切面邏輯。如下是這三個(gè)部分的簡(jiǎn)要關(guān)系圖:
同樣的,對(duì)于Spring事務(wù),其既然是使用Spring Aop實(shí)現(xiàn)的,那么也同樣會(huì)有這三個(gè)成員。我們這里我們只看到了注冊(cè)的Advisor和Advice(即BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor和TransactionInterceptor),那么Pointcut在哪里呢?這里我們查看BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor的源碼可以發(fā)現(xiàn),其內(nèi)部聲明了一個(gè)TransactionAttributeSourcePointcut類型的屬性,并且直接在內(nèi)部進(jìn)行了實(shí)現(xiàn),這就是我們需要找的Pointcut。這里這三個(gè)對(duì)象對(duì)應(yīng)的關(guān)系如下:
這樣,用于實(shí)現(xiàn)Spring事務(wù)的Advisor,Pointcut以及Advice都已經(jīng)找到了。關(guān)于這三個(gè)類的具體作用,我們這里進(jìn)行整體的上的講解,后面我們將會(huì)深入其內(nèi)部講解其是如何進(jìn)行bean的過(guò)濾以及事務(wù)邏輯的織入的。
- BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor:封裝了實(shí)現(xiàn)事務(wù)所需的所有屬性,包括Pointcut,Advice,TransactionManager以及一些其他的在Transactional注解中聲明的屬性;
- TransactionAttributeSourcePointcut:用于判斷哪些bean需要織入當(dāng)前的事務(wù)邏輯。這里可想而知,其判斷的基本邏輯就是判斷其方法或類聲明上有沒(méi)有使用@Transactional注解,如果使用了就是需要織入事務(wù)邏輯的bean;
- TransactionInterceptor:這個(gè)bean本質(zhì)上是一個(gè)Advice,其封裝了當(dāng)前需要織入目標(biāo)bean的切面邏輯,也就是Spring事務(wù)是如果借助于數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)方法的環(huán)繞的。
4. 小結(jié)
本文首先通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的例子講解了Spring事務(wù)是如何使用的,然后講解了Spring事務(wù)進(jìn)行標(biāo)簽解析的時(shí)候做了哪些工作,***講解了Spring事務(wù)是如何與Spring Aop進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)的,并且是如何通過(guò)Spring Aop實(shí)現(xiàn)將事務(wù)邏輯織入目標(biāo)bean的。