前言

作為Java開(kāi)發(fā)工程師，相信大家對(duì)Spring種事務(wù)的使用并不陌生。但是你可能只是停留在基礎(chǔ)的使用層面上，在遇到一些比較特殊的場(chǎng)景，事務(wù)可能沒(méi)有生效，直接在生產(chǎn)上暴露了，這可能就會(huì)導(dǎo)致比較嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。今天，我們就簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)下Spring事務(wù)的原理，然后總結(jié)一下spring事務(wù)失敗的場(chǎng)景，并提出對(duì)應(yīng)的解決方案。

Spring事務(wù)原理

大家還記得在JDBC中是如何操作事務(wù)的嗎？偽代碼可能如下：

//Get database connection
Connection connection = DriverManager.getConnection();
//Set autoCommit is false
connection.setAutoCommit(false);
//use sql to operate database
.........
//Commit or rollback
connection.commit()/connection.rollback

connection.close();

需要在各個(gè)業(yè)務(wù)代碼中編寫代碼如commit()、close()來(lái)控制事務(wù)。

但是Spring不樂(lè)意這么干了，這樣對(duì)業(yè)務(wù)代碼侵入性太大了，所有就用一個(gè)事務(wù)注解@Transactional來(lái)控制事務(wù)，底層實(shí)現(xiàn)是基于切面編程AOP實(shí)現(xiàn)的，而Spring中實(shí)現(xiàn)AOP機(jī)制采用的是動(dòng)態(tài)代理，具體分為JDK動(dòng)態(tài)代理和CGLIB動(dòng)態(tài)代理兩種模式。

1. Spring的bean的初始化過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)方法有Transactional注解，就需要對(duì)相應(yīng)的Bean進(jìn)行代理，生成代理對(duì)象。
2. 然后在方法調(diào)用的時(shí)候，會(huì)執(zhí)行切面的邏輯，而這里切面的邏輯中就包含了開(kāi)啟事務(wù)、提交事務(wù)或者回滾事務(wù)等邏輯。

另外注意一點(diǎn)的是，Spring 本身不實(shí)現(xiàn)事務(wù)，底層還是依賴于數(shù)據(jù)庫(kù)的事務(wù)。沒(méi)有數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)的支持，Spring事務(wù)是不會(huì)生效的。

接下來(lái)我們進(jìn)入正題，看看哪些場(chǎng)景會(huì)導(dǎo)致Spring事務(wù)失敗。

Spring事務(wù)失效場(chǎng)景

1. 拋出檢查異常

比如你的事務(wù)控制代碼如下：

@Transactional
public void transactionTest() throws IOException{
    User user = new User();
    UserService.insert(user);
    throw new IOException();
}

如果@Transactional 沒(méi)有特別指定，Spring 只會(huì)在遇到運(yùn)行時(shí)異常RuntimeException或者error時(shí)進(jìn)行回滾，而IOException等檢查異常不會(huì)影響回滾。

public boolean rollbackOn(Throwable ex) {
	return (ex instanceof RuntimeException || ex instanceof Error);
}

解決方案：

知道原因后，解決方法也很簡(jiǎn)單。配置rollbackFor屬性，例如@Transactional(rollbackFor = Exception.class)。

2. 業(yè)務(wù)方法本身捕獲了異常

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void transactionTest() {
    try {
        User user = new User();
        UserService.insert(user);
        int i = 1 / 0;
    }catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

這種場(chǎng)景下，事務(wù)失敗的原因也很簡(jiǎn)單，Spring是否進(jìn)行回滾是根據(jù)你是否拋出異常決定的，所以如果你自己捕獲了異常，Spring 也無(wú)能為力。

看了上面的代碼，你可能認(rèn)為這么簡(jiǎn)單的問(wèn)題你不可能犯這么愚蠢的錯(cuò)誤，但是我想告訴你的是，我身邊幾乎一半的人都被這一幕困擾過(guò)。

寫業(yè)務(wù)代碼的時(shí)候，代碼可能比較復(fù)雜，嵌套的方法很多。如果你不小心，很可能會(huì)觸發(fā)此問(wèn)題。舉一個(gè)非常簡(jiǎn)單的例子，假設(shè)你有一個(gè)審計(jì)功能。每個(gè)方法執(zhí)行后，審計(jì)結(jié)果保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，那么代碼可能會(huì)這樣寫。

@Service
public class TransactionService {

    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void transactionTest() throws IOException {
        User user = new User();
        UserService.insert(user);
        throw new IOException();

    }
}

@Component
public class AuditAspect {

	@Autowired
	private auditService auditService;

    @Around(value = "execution (* com.alvin.*.*(..))")
    public Object around(ProceedingJoinPoint pjp) {
        try {
            Audit audit = new Audit();
            Signature signature = pjp.getSignature();
            MethodSignature methodSignature = (MethodSignature) signature;
            String[] strings = methodSignature.getParameterNames();
            audit.setMethod(signature.getName());
            audit.setParameters(strings);
            Object proceed = pjp.proceed();
            audit.success(true);
            return proceed;
        } catch (Throwable e) {
            log.error("{}", e);
            audit.success(false);
        }

        auditService.save(audit);
        return null;
    }

}

在上面的示例中，事務(wù)將失敗。原因是Spring的事務(wù)切面優(yōu)先級(jí)最低，所以如果異常被切面捕獲，Spring自然不能正常處理事務(wù)，因?yàn)槭聞?wù)管理器無(wú)法捕獲異常。

解決方案：

看，雖然我們知道在處理事務(wù)時(shí)業(yè)務(wù)代碼不能自己捕獲異常，但是只要代碼變得復(fù)雜，我們就很可能再次出錯(cuò)，所以我們?cè)谔幚硎聞?wù)的時(shí)候要小心，還是不要使用聲明式事務(wù), 并使用編程式事務(wù)— transactionTemplate.execute()。

3. 同一類中的方法調(diào)用

@Service
public class DefaultTransactionService implement Service {

    public void saveUser() throws Exception {
        //do something
        doInsert();
    }

    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void doInsert() throws IOException {
        User user = new User();
        UserService.insert(user);
        throw new IOException();

    }
}

這也是一個(gè)容易出錯(cuò)的場(chǎng)景。事務(wù)失敗的原因也很簡(jiǎn)單，因?yàn)?code>Spring的事務(wù)管理功能是通過(guò)動(dòng)態(tài)代理實(shí)現(xiàn)的，而Spring默認(rèn)使用JDK動(dòng)態(tài)代理，而JDK動(dòng)態(tài)代理采用接口實(shí)現(xiàn)的方式，通過(guò)反射調(diào)用目標(biāo)類。簡(jiǎn)單理解，就是saveUser()方法中調(diào)用this.doInsert(),這里的this是被真實(shí)對(duì)象，所以會(huì)直接走doInsert的業(yè)務(wù)邏輯，而不會(huì)走切面邏輯，所以事務(wù)失敗。

解決方案：

方案一 ：解決方法可以是直接在啟動(dòng)類中添加@Transactional注解saveUser()

方案二 ：@EnableAspectJAutoProxy(exposeProxy = true)在啟動(dòng)類中添加，會(huì)由Cglib代理實(shí)現(xiàn)。

4. 方法使用 final 或 static關(guān)鍵字

如果Spring使用了Cglib代理實(shí)現(xiàn)（比如你的代理類沒(méi)有實(shí)現(xiàn)接口），而你的業(yè)務(wù)方法恰好使用了final或者static關(guān)鍵字，那么事務(wù)也會(huì)失敗。更具體地說(shuō)，它應(yīng)該拋出異常，因?yàn)?code>Cglib使用字節(jié)碼增強(qiáng)技術(shù)生成被代理類的子類并重寫被代理類的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)代理。如果被代理的方法的方法使用final或static關(guān)鍵字，則子類不能重寫被代理的方法。

如果Spring使用JDK動(dòng)態(tài)代理實(shí)現(xiàn)，JDK動(dòng)態(tài)代理是基于接口實(shí)現(xiàn)的，那么final和static修飾的方法也就無(wú)法被代理。

總而言之，方法連代理都沒(méi)有，那么肯定無(wú)法實(shí)現(xiàn)事務(wù)回滾了。

解決方案：

想辦法去掉final或者static關(guān)鍵字

5. 方法不是public

如果方法不是public，Spring事務(wù)也會(huì)失敗，因?yàn)?code>Spring的事務(wù)管理源碼AbstractFallbackTransactionAttributeSource中有判斷computeTransactionAttribute()。如果目標(biāo)方法不是公共的，則TransactionAttribute返回null。

// Don't allow no-public methods as required.
if (allowPublicMethodsOnly() && !Modifier.isPublic(method.getModifiers())) {
  return null;
}

解決方案：

是將當(dāng)前方法訪問(wèn)級(jí)別更改為public。

6. 錯(cuò)誤使用傳播機(jī)制

Spring事務(wù)的傳播機(jī)制是指在多個(gè)事務(wù)方法相互調(diào)用時(shí)，確定事務(wù)應(yīng)該如何傳播的策略。Spring提供了七種事務(wù)傳播機(jī)制：REQUIRED、SUPPORTS、MANDATORY、REQUIRES_NEW、NOT_SUPPORTED、NEVER、NESTED。如果不知道這些傳播策略的原理，很可能會(huì)導(dǎo)致交易失敗。

@Service
public class TransactionService {


    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

    @Autowired
    private AddressMapper addressMapper;


    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW,rollbackFor = Exception.class)
    public  void doInsert(User user,Address address) throws Exception {
        //do something
        userMapper.insert(user);
        saveAddress(address);
    }

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public  void saveAddress(Address address) {
        //do something
        addressMapper.insert(address);
    }
}

在上面的例子中，如果用戶插入失敗，不會(huì)導(dǎo)致saveAddress()回滾，因?yàn)檫@里使用的傳播是REQUIRES_NEW，傳播機(jī)制REQUIRES_NEW的原理是如果當(dāng)前方法中沒(méi)有事務(wù)，就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的事務(wù)。如果一個(gè)事務(wù)已經(jīng)存在，則當(dāng)前事務(wù)將被掛起，并創(chuàng)建一個(gè)新事務(wù)。在當(dāng)前事務(wù)完成之前，不會(huì)提交父事務(wù)。如果父事務(wù)發(fā)生異常，則不影響子事務(wù)的提交。

事務(wù)的傳播機(jī)制說(shuō)明如下：

• REQUIRED 如果當(dāng)前上下文中存在事務(wù)，那么加入該事務(wù)，如果不存在事務(wù)，創(chuàng)建一個(gè)事務(wù)，這是默認(rèn)的傳播屬性值。
• SUPPORTS 如果當(dāng)前上下文存在事務(wù)，則支持事務(wù)加入事務(wù)，如果不存在事務(wù)，則使用非事務(wù)的方式執(zhí)行。
• MANDATORY 如果當(dāng)前上下文中存在事務(wù)，否則拋出異常。
• REQUIRES_NEW 每次都會(huì)新建一個(gè)事務(wù)，并且同時(shí)將上下文中的事務(wù)掛起，執(zhí)行當(dāng)前新建事務(wù)完成以后，上下文事務(wù)恢復(fù)再執(zhí)行。
• NOT_SUPPORTED 如果當(dāng)前上下文中存在事務(wù)，則掛起當(dāng)前事務(wù)，然后新的方法在沒(méi)有事務(wù)的環(huán)境中執(zhí)行。
• NEVER 如果當(dāng)前上下文中存在事務(wù)，則拋出異常，否則在無(wú)事務(wù)環(huán)境上執(zhí)行代碼。
• NESTED 如果當(dāng)前上下文中存在事務(wù)，則嵌套事務(wù)執(zhí)行，如果不存在事務(wù)，則新建事務(wù)。

解決方案 :

將事務(wù)傳播策略更改為默認(rèn)值REQUIRED。REQUIRED原理是如果當(dāng)前有一個(gè)事務(wù)被添加到一個(gè)事務(wù)中，如果沒(méi)有，則創(chuàng)建一個(gè)新的事務(wù)，父事務(wù)和被調(diào)用的事務(wù)在同一個(gè)事務(wù)中。即使被調(diào)用的異常被捕獲，整個(gè)事務(wù)仍然會(huì)被回滾。

7. 沒(méi)有被Spring管理

// @Service
public class OrderServiceImpl implements OrderService {
    @Transactional
    public void updateOrder(Order order) {
        // update order
    }
}

如果此時(shí)把 @Service 注解注釋掉，這個(gè)類就不會(huì)被加載成一個(gè) Bean，那這個(gè)類就不會(huì)被 Spring 管理了，事務(wù)自然就失效了。

解決方案 :

需要保證每個(gè)事務(wù)注解的每個(gè)Bean被Spring管理。

8. 多線程

@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserMapper userMapper;
    @Autowired
    private RoleService roleService;

    @Transactional
    public void add(UserModel userModel) throws Exception {

        userMapper.insertUser(userModel);
        new Thread(() -> {
             try {
                 test();
             } catch (Exception e) {
                roleService.doOtherThing();
             }
        }).start();
    }
}

@Service
public class RoleService {

    @Transactional
    public void doOtherThing() {
         try {
             int i = 1/0;
             System.out.println("保存role表數(shù)據(jù)");
         }catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException();
        }
    }
}

我們可以看到事務(wù)方法add中，調(diào)用了事務(wù)方法doOtherThing，但是事務(wù)方法doOtherThing是在另外一個(gè)線程中調(diào)用的。

這樣會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)方法不在同一個(gè)線程中，獲取到的數(shù)據(jù)庫(kù)連接不一樣，從而是兩個(gè)不同的事務(wù)。如果想doOtherThing方法中拋了異常，add方法也回滾是不可能的。

我們說(shuō)的同一個(gè)事務(wù)，其實(shí)是指同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)連接，只有擁有同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)連接才能同時(shí)提交和回滾。如果在不同的線程，拿到的數(shù)據(jù)庫(kù)連接肯定是不一樣的，所以是不同的事務(wù)。

解決方案：

這里就有點(diǎn)分布式事務(wù)的感覺(jué)了，盡量還是保證在同一個(gè)事務(wù)中處理。

總結(jié)

本文簡(jiǎn)單闡述了下Spring中事務(wù)實(shí)現(xiàn)的原理，同時(shí)列舉了8種Spring事務(wù)失敗的場(chǎng)景，相信很多朋友可能都遇到過(guò), 失敗的原因也有詳細(xì)說(shuō)明。希望大家對(duì)Spring事務(wù)有一個(gè)新的認(rèn)識(shí)。