【Spring系列】- Spring事务底层原理

时间：2022-11-20 22:09:30

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【Spring系列】- Spring事务底层原理

目录

前言

昨天学习了bean生命周期底层原理，今天就来接着简单学习spring事务的底层理解。

实验准备

配置文件

首先在配置文件中配置jdbcTemplate和事务管理器，并且需要开启事务的注解@EnableTransactionManagement以及@Configuration注解

@ComponentScan("com.lyd")
@EnableTransactionManagement
@Configuration
public class ApplicationConfig {
    @Bean
    public JdbcTemplate jdbcTemplate() {
        return new JdbcTemplate(dataSource());
    }
    @Bean
    public PlatformTransactionManager transactionManager() {
        DataSourceTransactionManager transactionManager = new DataSourceTransactionManager();
        transactionManager.setDataSource(dataSource());
        return transactionManager;
    }
    @Bean
    public DataSource dataSource() {
        DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource();
        dataSource.setUrl("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/eladmin?serverTimezone=Asia/Shanghai&characterEncoding=utf8&useSSL=false&useOldAliasMetadataBehavior=true");
        dataSource.setUsername("root");
        dataSource.setPassword("12356");
        return dataSource;
    }
}

准备数据表

本次实验使用学生表，就简单几个字段。
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Spring事务的底层原理

       我们在需要加上事务的方法上添加@Transactional注解，然后在此方法中使用jdbcTemplate去执行SQL语句，再来执行此方法，观察可以看到，事务真的回滚了。

@Component
public class UserService {
    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;
    @Transactional
    public void test(){
        jdbcTemplate.execute("insert into student values (1, 'lyd', 18, '20183033210')");
       throw new NullPointerException();
    }
}

原理

       首先spring会调用代理对象，对于事务，代理对象会通过执行事务的切面逻辑。在这个切面逻辑，Spring会去判断是否含有@Transactional事务注解，如果有才会去开启事务。spring的事务管理器会新建一个数据库连接conn，紧接着会把conn.autocommit 设置为 false ，autocommit(自动提交)，每次执行完SQL后就会立马提交，因此这里需要设置为false。spring默认是开启了自动提交，当SQL执行结束之后就会提交，当遇到异常的时候，由于前面的事务都已经提升，因此就没法回滚了，所以需要把自动提交给关闭了。最后在通过第一次创建的对象（Spring个生命周期中通过构造方法创造的对象）去执行test方法。接着会去执行SQL语句，在此SQL执行完之后是不会进行提交的，在执行SQL语句之前，jdbcTemplate会去拿到事务管理器创建的这个数据库连接conn。当执行完test方法后，Spring事务会去判断是否有异常，没有异常就会提交事务（conn.commit()），否者就会事务回滚（conn.rollback()）;
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Spring事务失效

       接下来实现一个案例，在test方法中调用本类的另一个方法Add，两个方法都是执行了插入的SQL语句。两个方法都加上了@Transactional注解，只是在第二个方法中的注解标上一个策略：propagation = Propagation.NEVER，这个的意思是：总是非事务地执行，如果存在一个活动事务，则抛出异常。按道理来说以下代码执行将会出现异常，并且会回滚事务。

@Component
public class UserService {
    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;
    @Transactional
    public void test(){
        jdbcTemplate.execute("insert into student values (1, 'lyd', 18, '20183033210')");
        doAdd();
    }
    @Transactional(propagation = Propagation.NEVER)
    public void doAdd() {
        jdbcTemplate.execute("insert into student values (2, 'lyy', 18, '20183033211')");
    }
}

可是，最后的结果却不是预期结果。
【Spring系列】- Spring事务底层原理

失效原理

       可见最后还是将两条数据插入了，显然这个事务是不回滚的，那么这是为什么呢？从上面说事务的底层原理就可以知道，当spring创建了代理对象，在代理对象内部的test方法中的切面逻辑，会去创建数据库连接等等，最后由普通对象(UserService.class通过构造方法去创建的对象)去执行test，也就是相当于是使用了普通对象去执行doAdd方法，普通对象就只是构造方法实例化的一个对象，执行doAdd并不会去检测这个@Transactional注解，因此这个事务就不会被执行到，也就不会回滚。然而spring应该是在执行代理类的test方法时候回去判断@Transactional注解，会有额外的逻辑去判断事务，也就是doAdd应该也要由代理对象去执行。

解决方案

那么有办法解决吗？办法肯定过有，接下来介绍一种解决方法

方案一

将add方法抽到另一个bean类里面

@Component
public class UserBaseService {
    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;

    @Transactional(propagation = Propagation.NEVER)
    public void doAdd() {
        jdbcTemplate.execute("insert into student values (2, 'lyy', 18, '20183033211')");
    }
}

再来通过bean对象来执行这个doAdd方法

@Component
public class UserService {
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;
    private UserBaseService userBaseService;
        jdbcTemplate.execute("insert into student values (1, 'lyd', 18, '20183033210')");
        userBaseService.doAdd();
    }
}

然后把数据表清空，在此执行
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这回就报错了，而且也是我们所期望的错误，在看一下数据表，发现数据没有保存进去。

方案二

       那如果我们还是想要在本类中去执行这个doAdd方法呢？其实也是可以，就是我们通过自己调用自己的方式，在本类中引用本类的bean对象，此时他就是一个代理对象，这样事务的策略也就能够实现了。

@Autowired
private UserService userService;

@Transactional
public void test(){
    jdbcTemplate.execute("insert into student values (1, 'lyd', 18, '20183033210')");
    throw new NullPointerException();
    userService.doAdd();
}

也能得到我们预期的实现效果，数据库中也没有相关数据。
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@Configuration底层原理

在上面我们提到了jdbcTemplate获得数据库连接，那么这个又是如何得到呢？我们来看一下一开始的配置。

@Bean
public JdbcTemplate jdbcTemplate() {
    return new JdbcTemplate(dataSource());
}

@Bean
public PlatformTransactionManager transactionManager() {
    DataSourceTransactionManager transactionManager = new DataSourceTransactionManager();
    transactionManager.setDataSource(dataSource());
    return transactionManager;
}

@Bean
public DataSource dataSource() {
    DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource();
    dataSource.setUrl("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/eladmin?serverTimezone=Asia/Shanghai&characterEncoding=utf8&useSSL=false&useOldAliasMetadataBehavior=true");
    dataSource.setUsername("root");
    dataSource.setPassword("12356");
    return dataSource;
}

贯穿逻辑

       在创建 jdbcTemplate 的bean对象的时候，会去调用 dataSource ，在创建事务管理PlatformTransactionManager也会去调用一次dataSource方法，在这个方法中会创建新的dataSource，那么，所获得的事务不就不一样了吗，显然这是不行的。那么在spring中，他是如何实现单例的呢？就是通过 @Configuration 注解来实现。
       其实spring会通过ThreadLocal（线程变量，是一个以ThreadLocal对象为键、任意对象为值的存储结构），在spring中ThreadLocal<Map<DataSource, conn>>是根据 DataSource来存储连接conn，如果没有 @Configuration注解来实现，两次使用的DataSource就是不同的。 jdbcTemplate在获取 DataSource 对象的时候，会去ThreadLocal的map根据jdbcTemplate自己的DataSource去找连接，然而这时候DataSource对象不同，他就找不到，就会自己从新生成连接，当执行完SQL语句之后，就会去提交，这时候接下来再抛异常已经没用了。

@Configuration原理

       然而，@Configuration能够实现单例DataSource对象呢？这就是因为@Configuration也是采用了动态代理会创建ApplicationConfig的代理对象。spring会创建ApplicationConfig的代理对象，这个代理对象会去调用jdbcTemplate方法，而代理对象会执行super.jdbcTemplate()，在这个方法中需要执行dataSource()方法，他会首先去容器中找是否有dataSource的bean对象，如果有直接返回，没有就会创建，创建之后会将单例进行保存。接着transactionManager方法也是由代理对象去执行的，在他需要dataSource对象的时候，也是现去容器查找，这就能够实现他们两个的dataSource是一样的了。这样事务拿到的数据库连接就是相同了，如果是在使用dataSource这个bean对象的时候，使用的beanName是不同，那么最后得到的连接也就不同。

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