引言

寫這篇博文有個來由，是為了解決博主遇到的多數(shù)據(jù)源的事務(wù)問題（用不了JTA），所以深入到spring-tx的源碼去學(xué)習(xí)了一番，非常有收獲，最后博主的分布式事務(wù)問題也迎刃而解了，這個文章算個開篇，關(guān)于如何處理多數(shù)據(jù)源事務(wù)，待下文分解。本文涉及到的技術(shù)包含spring aop的使用、spring bean生命周期等，如果能夠真正理解Transactional的工作原理，對排查事務(wù)相關(guān)的問題有非常大的幫助。

spring-tx版本：5.0.2

工作機制簡述

先來看一張官方的事務(wù)簡圖：

spring定義了@Transactional注解，基于AbstractBeanFactoryPointcutAdvisor、StaticMethodMatcherPointcut、MethodInterceptor的aop編程模式，增強了添加@Transactional注解的方法。同時抽象了事務(wù)行為為PlatformTransactionManager(事務(wù)管理器)、TransactionStatus(事務(wù)狀態(tài))、TransactionDefinition(事務(wù)定義)等形態(tài)。最終將事務(wù)的開啟、提交、回滾等邏輯嵌入到被增強的方法的前后，完成統(tǒng)一的事務(wù)模型管理。

事務(wù)AOP核心類釋義

@Transactional

事務(wù)注解，用于定位aop的切入點，事務(wù)注解里包含了完整事務(wù)的所有基本屬性，常見的屬性如：

transactionManager：事務(wù)管理器

propagation：傳播行為定義，枚舉類型，是spring獨有的事務(wù)行為設(shè)計，默認為PROPAGATION_REQUIRED（支持當前事務(wù)，不存在則新建）

isolation：隔離級別，對應(yīng)數(shù)據(jù)庫的隔離級別實現(xiàn)，mysql默認的隔離級別是 read-committed

timeout：超時時間，默認使用數(shù)據(jù)庫的超時，mysql默認的事務(wù)等待超時為5分鐘

readOnly：是否只讀，默認是false

rollbackFor：異常回滾列表，默認的是RuntimeException異常回滾

TransactionAttribute

事務(wù)屬性抽象接口類，承載了@Transactional注解里的所有屬性，實現(xiàn)類的繼承關(guān)系如下類結(jié)構(gòu)圖，這個實例在被注解解析器創(chuàng)建好后，會在事務(wù)上下文中傳遞

SpringTransactionAnnotationParser

見名知意，這個類是spring的事務(wù)注解解析器，實現(xiàn)自TransactionAnnotationParser接口，是spring管理的事務(wù)解析器，用于解析@Transactional注解，將注解里的屬性設(shè)置到TransactionAttribute的實現(xiàn)類屬性里。除了這個，另還有兩個實現(xiàn)，分別是JTA事務(wù)注解解析器，和EJB事務(wù)注解管理解析器，區(qū)別是解析的注解不同，spring是@Transactional，jta是javax.transaction.Transactional，EJB是javax.ejb.TransactionAttribute。這個地方應(yīng)用和apache dubbo2.7.x版本解析dubbo的@service注解是一樣一樣的。關(guān)鍵代碼如下，通過AnnotatedElementUtils類，這個類在spring-core包下，找到注解屬性集AnnotationAttributes，如果不為空，則包裝成事務(wù)屬性集返回

@Override
	@Nullable
	public TransactionAttribute parseTransactionAnnotation(AnnotatedElement element) {
		AnnotationAttributes attributes = AnnotatedElementUtils.findMergedAnnotationAttributes(
				element, Transactional.class, false, false);
		if (attributes != null) {
			return parseTransactionAnnotation(attributes);
		}
		else {
			return null;
		}
	}

AnnotationTransactionAttributeSource

見名知意，這個類是注解事務(wù)屬性集的源，怎么理解呢？spring抽象了獲取事務(wù)屬性集的行為，而AnnotationTransactionAttributeSource正是@Transactional注解方式的事務(wù)屬性集收集實現(xiàn)。SpringTransactionAnnotationParser就是作用于這個里面，用于發(fā)現(xiàn)@Transactiona注解的方法

TransactionAttributeSourcePointcut

也是見名知意，Pointcut屬于aop的概念范疇，需要了解spring aop的知識才能看明白，這個就是@Transactional注解的切點，AnnotationTransactionAttributeSource作用于此，用于尋找@Transactiona注解的方法，關(guān)鍵代碼如下：

public boolean matches(Method method, Class targetClass) {
		TransactionAttributeSource tas = getTransactionAttributeSource();
		return (tas == null || tas.getTransactionAttribute(method, targetClass) != null);
	}

TransactionInterceptor

事務(wù)的攔截器。aop編程里，有了切入點Pointcut，就要有通知advice，我們熟悉的spring aop里有前置、后置、環(huán)繞、異常等通知類型，TransactionInterceptor屬于自定義通知模型實現(xiàn)，實現(xiàn)自Advice接口，類似于環(huán)繞通知，具體見類結(jié)構(gòu)圖，如下：

核心方法如下：

public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {
		// Work out the target class: may be {@code null}.
		// The TransactionAttributeSource should be passed the target class
		// as well as the method, which may be from an interface.
		Class targetClass = (invocation.getThis() != null ? AopUtils.getTargetClass(invocation.getThis()) : null);
		// Adapt to TransactionAspectSupport's invokeWithinTransaction...
		return invokeWithinTransaction(invocation.getMethod(), targetClass, invocation::proceed);
	}

被@Transactional注解的方法，如果被aop正確的增強了，運行的時候都會進入到這個方法里面，如果你發(fā)現(xiàn)事務(wù)不生效啊等等問題，可以從這里開始定位真實原因

BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor

事務(wù)增強器，用于增強添加了@Transactional注解的方法，上面提到的這些核心類，最終都作用于這里，用于尋找@Transactional注解的方法和織入事務(wù)處理邏輯

ProxyTransactionManagementConfiguration

代理事務(wù)管理的配置類，上面介紹的這些事務(wù)aop編程相關(guān)的在這個里面組合配置生效的，同時，如果你有特殊的個性化的需求，也可以自定義注冊這個里面的實例。比如我嫌棄@Transactional注解太長了，想用@Tx注解。沒關(guān)系，直接定義個TransactionAttributeSource實現(xiàn)，解析@Tx的方法，然后注冊到spring的上線文中即可。代碼如：

@Configuration(proxyBeanMethods = false)
public class ProxyTransactionManagementConfiguration extends AbstractTransactionManagementConfiguration {
	@Bean(name = TransactionManagementConfigUtils.TRANSACTION_ADVISOR_BEAN_NAME)
	@Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)
	public BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor transactionAdvisor(
			TransactionAttributeSource transactionAttributeSource,
			TransactionInterceptor transactionInterceptor) {
		BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor advisor = new BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor();
		advisor.setTransactionAttributeSource(transactionAttributeSource);
		advisor.setAdvice(transactionInterceptor);
		if (this.enableTx != null) {
			advisor.setOrder(this.enableTx.getNumber("order"));
		}
		return advisor;
	}
	@Bean
	@Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)
	public TransactionAttributeSource transactionAttributeSource() {
		return new AnnotationTransactionAttributeSource();
	}
	@Bean
	@Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)
	public TransactionInterceptor transactionInterceptor(
			TransactionAttributeSource transactionAttributeSource) {
		TransactionInterceptor interceptor = new TransactionInterceptor();
		interceptor.setTransactionAttributeSource(transactionAttributeSource);
		if (this.txManager != null) {
			interceptor.setTransactionManager(this.txManager);
		}
		return interceptor;
	}
}

事務(wù)抽象核心類釋義

PlatformTransactionManager

平臺事務(wù)管理器，這是Spring事務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施中的中心接口。它定義了三個最最基本的事務(wù)方法，getTransaction獲取事務(wù)，包含了事務(wù)開啟的行為，commit提交事務(wù)，rollback回滾事務(wù)。代碼如下：

public interface PlatformTransactionManager extends TransactionManager {
	TransactionStatus getTransaction(@Nullable TransactionDefinition definition)
			throws TransactionException;
	void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException;
	void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;
}

在spring-tx中并沒有提供真正的實現(xiàn)類，只提供了一個抽象派生類AbstractPlatformTransactionManager，并建議其他實現(xiàn)基于這個派生類，因為它預(yù)先實現(xiàn)了定義的傳播行為并處理事務(wù)同步處理。子類必須為底層事務(wù)的特定狀態(tài)實現(xiàn)模板方法，例如:begin、suspend、resume、commit等。我們平時常見的實現(xiàn)有：JpaTransactionManager、JtaTransactionManager、DataSourceTransactionManager等。事務(wù)管理器和事務(wù)aop處理的邏輯本身沒有任何耦合，只需將PlatformTransactionManager實例注冊到spring上下文中即可，事務(wù)攔截器會通過獲取到@Transactional里的transactionManager屬性去上下文中尋找事務(wù)管理器，并將其緩存起來，見TransactionAspectSupport.java里的determineTransactionManager方法

protected PlatformTransactionManager determineTransactionManager(@Nullable TransactionAttribute txAttr) {
		// Do not attempt to lookup tx manager if no tx attributes are set
		if (txAttr == null || this.beanFactory == null) {
			return asPlatformTransactionManager(getTransactionManager());
		}
		String qualifier = txAttr.getQualifier();
		if (StringUtils.hasText(qualifier)) {
			return determineQualifiedTransactionManager(this.beanFactory, qualifier);
		}
		else if (StringUtils.hasText(this.transactionManagerBeanName)) {
			return determineQualifiedTransactionManager(this.beanFactory, this.transactionManagerBeanName);
		}
		else {
			PlatformTransactionManager defaultTransactionManager = asPlatformTransactionManager(getTransactionManager());
			if (defaultTransactionManager == null) {
				defaultTransactionManager = asPlatformTransactionManager(
						this.transactionManagerCache.get(DEFAULT_TRANSACTION_MANAGER_KEY));
				if (defaultTransactionManager == null) {
					defaultTransactionManager = this.beanFactory.getBean(PlatformTransactionManager.class);
					this.transactionManagerCache.putIfAbsent(
							DEFAULT_TRANSACTION_MANAGER_KEY, defaultTransactionManager);
				}
			}
			return defaultTransactionManager;
		}
	}

TransactionStatus

事務(wù)狀態(tài)抽象，用這個類的實現(xiàn)來維護當前的事務(wù)狀態(tài)，spring-tx里提供了默認的實現(xiàn)DefaultTransactionStatus。一般情況下這個不需要我們關(guān)心，它和PlatformTransactionManager是成對存在的，心細的你可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了，PlatformTransactionManager里的三個事務(wù)行為傳遞的就是TransactionStatus。我們知道事務(wù)aop增強了添加@Transactional的方法，在執(zhí)行方法前調(diào)用PlatformTransactionManager.getTransaction開啟事務(wù),之后調(diào)用commit方法提交事務(wù)，提交事務(wù)的入?yún)ransactionStatus就是開啟事務(wù)獲得的。參見TransactionAspectSupport.java里的createTransactionIfNecessary方法

TransactionDefinition

事務(wù)定義，對應(yīng)了TransactionAttribute，最終通過aop得到的TransactionAttribute里的屬性會被傳遞到TransactionDefinition里，所以TransactionDefinition里也包含了所有事務(wù)相關(guān)的屬性，PlatformTransactionManager.getTransaction正是通過這個里面的屬性去獲取的事務(wù)。AbstractPlatformTransactionManager派生類里也是通過這個里面的屬性去判斷協(xié)調(diào)spring的事務(wù)傳播行為的

結(jié)語

當梳理完spring-tx模塊的整個結(jié)構(gòu)和工作方式后，仿佛拉開了spring事務(wù)管理的面紗，很多事務(wù)的執(zhí)行細節(jié)一覽無余。很多事務(wù)相關(guān)的問題也就很容易解釋了。比如常見的類中的方法直接調(diào)用方法事務(wù)不生效等問題，以及可以非常清晰的理解spring的傳播行為的真正含義等。最后預(yù)告下，spring對于多數(shù)據(jù)源的事務(wù)處理解決方案ChainedTransactionManager

以上就是spring聲明式事務(wù)@Transactional底層工作原理的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于spring聲明式事務(wù)@Transactional工作原理的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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