面試官：談?wù)凷pring事務(wù)實(shí)現(xiàn)原理

前言

對(duì)于一個(gè)應(yīng)用而言，事務(wù)的使用基本是不可避免的。雖然 Spring 給我們提供了開箱即用的事務(wù)功能 @Transactional，但是，自帶的事務(wù)功能卻也存在控制粒度不夠的缺點(diǎn)。更糟糕的是，@Transactional在某些情況下就失效了。可能一些讀者 baidu/google 一下解決辦法后，失效的問題確實(shí)解決了。但是由于不了解底層的原理，這樣的問題可能在今后的工作中往復(fù)出現(xiàn)。

本文就為大家揭開@Transactional下的秘密。

原生的事務(wù)管理

在沒有 Spring 存在的時(shí)候，事務(wù)就已經(jīng)誕生了。其實(shí)框架依賴的還是底層提供的能力，只不過它對(duì)這一過程的抽象和復(fù)用。

這里我們用底層的 API 來了解下事務(wù)管理的過程( JDBC 為例)：

//?獲取mysql數(shù)據(jù)庫(kù)連接
Connection?conn?=?DriverManager.getConnection("xxxx");
conn.setAutoCommit(false);
statement?=?conn.createStatement();
//?執(zhí)行sql，返回結(jié)果集
resultSet?=?statement.executeQuery("xxxx");
conn.commit();?//提交
//回滾
//conn.rollback();

上面是一個(gè)原生操作事務(wù)的一個(gè)例子，這些過程也是 Spring 事務(wù)逃不開的，只不過在為了編程的效率讓這一過程自動(dòng)化或是透明化的你無(wú)法感知罷了。
而我們之后做的就是逐步還原這一自動(dòng)化的過程。

Spring提供的事務(wù)API

Spring 提供了很多關(guān)于事務(wù)的 API。但是最為基本的就是PlatformTransactionManager、TransactionDefintion和TransactionStatus。

事務(wù)管理器 PlatformTransactionManager

PlatformTransactionManager是事務(wù)管理器的頂層接口。事務(wù)的管理是受限于具體的數(shù)據(jù)源的(例如，JDBC 對(duì)應(yīng)的事務(wù)管理器就是DatasourceTransactionManager)，因此PlatformTransactionManager只規(guī)定了事務(wù)的基本操作：創(chuàng)建事務(wù)，提交事物和回滾事務(wù)。

public?interface?PlatformTransactionManager?extends?TransactionManager?{
????/**
?????*?打開事務(wù)
?????*/
????TransactionStatus?getTransaction(@Nullable?TransactionDefinition?definition)
????????????throws?TransactionException;

????/**
?????*?提交事務(wù)
?????*/
????void?commit(TransactionStatus?status)?throws?TransactionException;

????/**
?????*?回滾事務(wù)
?????*/
????void?rollback(TransactionStatus?status)?throws?TransactionException;
}

同時(shí)為了簡(jiǎn)化事務(wù)管理器的實(shí)現(xiàn)，Spring 提供了一個(gè)抽象類AbstractPlatformTransactionManager，規(guī)定了事務(wù)管理器的基本框架，僅將依賴于具體平臺(tái)的特性作為抽象方法留給子類實(shí)現(xiàn)。

事務(wù)狀態(tài) TransactionStatus

事務(wù)狀態(tài)是我對(duì)TransactionStatus這個(gè)類的直譯。其實(shí)我覺得這個(gè)類可以直接當(dāng)作事務(wù)的超集來看(包含了事務(wù)對(duì)象，并且存儲(chǔ)了事務(wù)的狀態(tài))。PlatformTransactionManager.getTransaction()時(shí)創(chuàng)建的也正是這個(gè)對(duì)象。
這個(gè)對(duì)象的方法都和事務(wù)狀態(tài)相關(guān):

public?interface?TransactionStatus?extends?TransactionExecution,?SavepointManager,?Flushable?{
????/**
?????*?是否有Savepoint?Savepoint是當(dāng)事務(wù)回滾時(shí)需要恢復(fù)的狀態(tài)
?????*/
????boolean?hasSavepoint();

????/**
?????*?flush()操作和底層數(shù)據(jù)源有關(guān)，并非強(qiáng)制所有數(shù)據(jù)源都要支持
?????*/
????@Override
????void?flush();

}

此外，TransactionStatus還從父接口中繼承了其他方法,都?xì)w總在下方:

/**
*?是否是新事務(wù)(或是其他事務(wù)的一部分)
*/
boolean?isNewTransaction();

/**
*?設(shè)置rollback-only?表示之后需要回滾
*/
void?setRollbackOnly();

/**
*?是否rollback-only
*/
boolean?isRollbackOnly();

/**
*?判斷該事務(wù)已經(jīng)完成
*/
boolean?isCompleted();


/**
*?創(chuàng)建一個(gè)Savepoint
*/
Object?createSavepoint()?throws?TransactionException;

/**
*?回滾到指定Savepoint
*/
void?rollbackToSavepoint(Object?savepoint)?throws?TransactionException;

/**
*?釋放Savepoint?當(dāng)事務(wù)完成后，事務(wù)管理器基本上自動(dòng)釋放該事務(wù)所有的savepoint
*/
void?releaseSavepoint(Object?savepoint)?throws?TransactionException;

事務(wù)屬性的定義 TransactionDefinition

TransactionDefinition表示一個(gè)事務(wù)的定義，將根據(jù)它規(guī)定的特性去開啟事務(wù)。

事務(wù)的傳播等級(jí)和隔離級(jí)別的常量同樣定義在這個(gè)接口中。

/**
?*?返回事務(wù)的傳播級(jí)別
?*/
default?int?getPropagationBehavior()?{
?????return?PROPAGATION_REQUIRED;
}

/**
?*?返回事務(wù)的隔離級(jí)別
?*/
default?int?getIsolationLevel()?{
?????return?ISOLATION_DEFAULT;
}

/**
?*?事務(wù)超時(shí)時(shí)間
?*/
default?int?getTimeout()?{
?????return?TIMEOUT_DEFAULT;
}

/**
?*?是否為只讀事務(wù)(只讀事務(wù)在處理上能有一些優(yōu)化)
?*/
default?boolean?isReadOnly()?{
?????return?false;
}

/**
?*?返回事務(wù)的名稱
?*/
@Nullable
default?String?getName()?{
?????return?null;
}

/**
?*?默認(rèn)的事務(wù)配置
?*/
static?TransactionDefinition?withDefaults()?{
?????return?StaticTransactionDefinition.INSTANCE;
}

編程式使用Spring事務(wù)

有了上述這些 API，就已經(jīng)可以通過編程的方式實(shí)現(xiàn) Spring 的事務(wù)控制了。
但是 Spring 官方建議不要直接使用PlatformTransactionManager這一偏低層的 API 來編程，而是使用TransactionTemplate和TransactionCallback這兩個(gè)偏向用戶層的接口。
示例代碼如下:

//設(shè)置事務(wù)的各種屬性;可以猜測(cè)TransactionTemplate應(yīng)該是實(shí)現(xiàn)了TransactionDefinition
transactionTemplate.setPropagationBehavior(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED);
transactionTemplate.setIsolationLevel(TransactionDefinition.ISOLATION_READ_COMMITTED);
transactionTemplate.setTimeout(30000);

//執(zhí)行事務(wù)?將業(yè)務(wù)邏輯封裝在TransactionCallback中
transactionTemplate.execute(new?TransactionCallback