嵌套事務、掛起事務,Spring 是怎樣給事務又實現(xiàn)傳播特性的?
Spring 做為風靡世界的Java 開源框架,發(fā)揮著舉足輕重的作用。那你有沒有想過, Spring 內(nèi)部又是怎么樣實現(xiàn)的事務呢?
而且 在 Spring 之中除了設置事務的「隔離級別」之外,還可以額外配置事務的「傳播特性」。你要知道,傳播特性里,有兩個家伙比較特別,一個PROPAGATION_REQUIRES_NEW ,還有一個是PROPAGATION_NESTED。你要知道,所謂的 REQUIRES_NEW,是會在方法級聯(lián)調(diào)用的時候,會開啟一個新的事務,同時掛起(suspend)當前事務;NESTED 代表的嵌套事務,則是在方法級聯(lián)調(diào)用的時候,在嵌套事務內(nèi)執(zhí)行。
我們應該都知道,這些傳播行為,是 Spring 獨有的,和數(shù)據(jù)庫沒有一毛錢關(guān)系。那在底層 Spring 用了什么黑魔法嗎?是怎么樣做到掛起事務的,又是怎么樣嵌套事務的呢?
咱們一起來揭秘。
毋庸置疑,數(shù)據(jù)的操作中,我們離不開事務。
銀行的轉(zhuǎn)帳操作中,我們相信如果一邊扣款,那對方一定會收到,而不竹籃打水一場空
事務在很多場景中都發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
咱們先以 MySQL 為例,來捋一捋數(shù)據(jù)庫的事務,隔離級別。
然后再來看這些數(shù)據(jù)庫的配置,特性,在 Spring 里是怎樣做的事務對應的。
以及 Spring 所謂的傳播特性,又是如何作用到數(shù)據(jù)庫的事務的,怎樣做到掛起事務,嵌套事務。
事務
事務是什么?
它是一級原子性的SQL操作,一個獨立的工作單元。如果工作單元中的SQL語句執(zhí)行成功,那會全部成功,一個失敗就會全部回滾。
與數(shù)據(jù)庫的事務同時為大眾熟知的是ACID。即數(shù)據(jù)庫的原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔離性(Isolation)和持久性(Durability)。就像應用內(nèi)為了線程之間的互斥,線程安全等,需要做大量的工作,數(shù)據(jù)庫為了 ACID,也做了許多的工作。
隔離級別
SQL 的標準中定義了四種隔離級別,規(guī)定了哪些是事務之間可見的,哪些是事務內(nèi)可見的。
READ UNCOMMITTED (未提交讀) --> 兩個事務間,一個的事務還沒提交,但被另一個看到了。
READ COMMITTED (提交讀) --> 兩個事務間,只有一個事務提交之后,另一個事務才能看到。
REPEATABLE READ (可重復讀)--> 一個事務執(zhí)行中,多次讀到的結(jié)果是一樣的,即使其他事務做了修改,也先「看不見」
SERIALIZABLE (可串行化)--> 最高隔離級別,強制事務串行執(zhí)行。
由于這些隔離級別,會造成所謂的「臟讀」、「幻讀」、「不可重復讀」等問題,所以需要根據(jù)具體的場景選擇適用的。
如何設置隔離級別
對于 MySQL 的隔離級別,可以全局的,也可以設置 Session 級別的。
官方文檔設置語法如下:
我們通過客戶端連接到 MySQL Server 的時候,可以做一些配置,通過jdbc的 URL 你也能看的出來,這樣設置的就是 Session 級別的。
參考上面的官方文檔,設置 session 隔離級別的命令是它:
- set session transaction isolation level SERIALIZABLE;
注意,MySQL 默認的隔離級別是 REPEATABLE READ,我的改過。同時,這里查詢當前隔離級別的SQL,舊版本的是SELECT @@TX_ISOLATION;,新版本的是SELECT @@Transaction_ISOLATION; 注意區(qū)分。
Spring 事務又是怎么回事
看過了數(shù)據(jù)庫的隔離級別之后,我們再來看 Spring 里的實現(xiàn)。
在 Spring 里,隔離級別的定義有五種,四個和數(shù)據(jù)庫的一致,另外包含一個 DEFAULT,代表不具體設置,直接使用數(shù)據(jù)庫定義的。
咱們看到數(shù)據(jù)庫的隔離級別可以設置 GLOBAL 級別的,也可以設置 SESSION 級別的,每個 SESSION 則代表的是一個連接。而在Spring 內(nèi),我們又是通過一個個獨立的「連接」來操作數(shù)據(jù)庫,完成CRUD。到這兒咱們應該就能知道,在 Spring 層面的設置,是通過 session 級別的 隔離來設置的,從而和數(shù)據(jù)庫里事務隔離級別做了對應來實現(xiàn)。
那傳播特性又是怎么回事呢?既然數(shù)據(jù)庫并不直接支持這樣的特性,Spring 又根據(jù)不同的傳播特性要求,來迂回實現(xiàn)了。
總結(jié)起來,對于級聯(lián)操作中,如果是REQUIRED_NEW這種的情況,所謂的掛起當前事務,開啟新的事務,是 Spring 又去申請了一個新的 Connection,這樣就會對應到一個新的事務上,然后將這個連接綁定到當前線程,再繼續(xù)執(zhí)行;
對于嵌套事務,底層則是通過數(shù)據(jù)庫的 SAVEPOINT 來實現(xiàn)所謂的「子事務」
如果你熟悉代碼 DEBUG 過程中每個方法對應的 Frame,可以類比一下,如果執(zhí)行失敗回滾的時候,可以指定回滾到當前事務的某個 SAVEPOINT,不需要全部回滾。
在 Spring 層面,是通過 JDBC 3.0來實現(xiàn)的,看下面這段代碼注釋。
- * <p>This transaction manager supports nested transactions via the JDBC 3.0
- * {@link java.sql.Savepoint} mechanism. The
- * {@link #setNestedTransactionAllowed "nestedTransactionAllowed"} flag defaults
- * to "true", since nested transactions will work without restrictions on JDBC
- * drivers that support savepoints (such as the Oracle JDBC driver).
事務掛起的部分代碼如下:
- /**
- * Suspend the given transaction. Suspends transaction synchronization first,
- * then delegates to the {@code doSuspend} template method.
- * @param transaction the current transaction object
- * (or {@code null} to just suspend active synchronizations, if any)
- * @return an object that holds suspended resources
- * (or {@code null} if neither transaction nor synchronization active)
- * @see #doSuspend
- * @see #resume
- */
- @Nullable
- protected final SuspendedResourcesHolder suspend(@Nullable Object transaction) throws TransactionException {
- if (TransactionSynchronizationManager.isSynchronizationActive()) {
- List<TransactionSynchronization> suspendedSynchronizations = doSuspendSynchronization();
- try {
- Object suspendedResources = null;
- if (transaction != null) {
- suspendedResources = doSuspend(transaction);
- }
- String name = TransactionSynchronizationManager.getCurrentTransactionName();
- TransactionSynchronizationManager.setCurrentTransactionName(null);
- boolean readOnly = TransactionSynchronizationManager.isCurrentTransactionReadOnly();
- TransactionSynchronizationManager.setCurrentTransactionReadOnly(false);
- Integer isolationLevel = TransactionSynchronizationManager.getCurrentTransactionIsolationLevel();
- TransactionSynchronizationManager.setCurrentTransactionIsolationLevel(null);
- boolean wasActive = TransactionSynchronizationManager.isActualTransactionActive();
- TransactionSynchronizationManager.setActualTransactionActive(false);
- return new SuspendedResourcesHolder(
- suspendedResources, suspendedSynchronizations, name, readOnly, isolationLevel, wasActive);
- }
- }
邏輯在 doSuspend里,繼續(xù)看
- @Override
- protected Object doSuspend(Object transaction) {
- DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) transaction;
- txObject.setConnectionHolder(null);
- return TransactionSynchronizationManager.unbindResource(obtainDataSource());
- }
- @Override
- protected void doResume(@Nullable Object transaction, Object suspendedResources) {
- TransactionSynchronizationManager.bindResource(obtainDataSource(), suspendedResources);
- }
然后對應的bind 和 unbind 操作,是在ThreadLocal 對象里,將資源對象綁定或移出當前線程對應的 resources 來實現(xiàn)的。
- private static final ThreadLocal<Map<Object, Object>> resources =
- new NamedThreadLocal<>("Transactional resources");
- /**
- * Bind the given resource for the given key to the current thread.
- * @param key the key to bind the value to (usually the resource factory)
- * @param value the value to bind (usually the active resource object)
- * @throws IllegalStateException if there is already a value bound to the thread
- * @see ResourceTransactionManager#getResourceFactory()
- */
- public static void bindResource(Object key, Object value) throws IllegalStateException {
- Object actualKey = TransactionSynchronizationUtils.unwrapResourceIfNecessary(key);
- Assert.notNull(value, "Value must not be null");
- Map<Object, Object> map = resources.get();
- // set ThreadLocal Map if none found
- if (map == null) {
- map = new HashMap<>();
- resources.set(map);
- }
- Object oldValue = map.put(actualKey, value);
- // Transparently suppress a ResourceHolder that was marked as void...
- if (oldValue instanceof ResourceHolder && ((ResourceHolder) oldValue).isVoid()) {
- oldValue = null;
- }
- }
對比上面的說明和代碼,這兩個傳播特性的區(qū)別也很明了了:
NESTED 的特性,本質(zhì)上還是同一個事務的不同保存點,如果涉及到外層事務回滾,則內(nèi)層的也將會被回滾;
REQUIRED_NEW 的實現(xiàn)對應的是一個新的事務,拿到的是新的資源,所以外層事務回滾時,不影響內(nèi)層事務。
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