Spring事务实现分析

一、Spring声明式事务用法

1、在spring配置文件中配置事务管理器

　　<bean id="baseDataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource" init-method="init" destroy-method="close"
          abstract="true">
        <property name="driverClassName" value="com.mysql.jdbc.Driver"/>
        <property name="initialSize" value="2"/>
        <property name="minIdle" value="2"/>
        <property name="maxActive" value="20"/>
        <property name="maxWait" value="10000"/>
        <property name="timeBetweenEvictionRunsMillis" value="60000"/>
        <property name="minEvictableIdleTimeMillis" value="300000"/>
        <property name="validationQuery" value="SELECT 'x' FROM DUAL"/>
        <property name="testWhileIdle" value="true"/>
        <property name="testOnBorrow" value="false"/>
        <property name="testOnReturn" value="false"/>
        <property name="filters" value="stat"/>
    </bean>
    <!-- 搜索系统数据源 -->
    <bean id="dataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource" init-method="init" destroy-method="close"
          parent="baseDataSource">
        <property name="url" value="${jdbc.url.search}"/>
        <property name="username" value="${jdbc.user.search}"/>
        <property name="password" value="${jdbc.pwd.search}"/>
    </bean>
　　
　　<!-- 配置事务管理器 -->
　　<bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
    　　<property name="dataSource" ref="dataSource"></property>
　　</bean>

　　<!-- 使得事务注解生效 -->
　　<tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager"/>

　　事务管理器需要注入一个DataSource接口类型的数据源，并且需要开启注解驱动。

2、在需要使用事务管理的方法前加上@Transactional注解

　　@Transactional
    public void updatePoiRank(PoiRank rank) {
        poiRankDAO.updatePoiRank(rank);
    }

3、使用注意事项

　　（1）@Transactional 可以作用于接口、接口方法、类以及类方法上。当作用于类上时，该类的所有 public 方法将都具有该类型的事务属性，同时，我们也可以在方法级别使用该标注来覆盖类级别的定义。

　　（2）虽然 @Transactional 注解可以作用于接口、接口方法、类以及类方法上，但是 Spring 建议不要在接口或者接口方法上使用该注解，因为这只有在使用基于接口的代理时它才会生效，即基于JDK动态代理。

　　（3） @Transactional 注解应该只被应用到 public 方法上，这是由 Spring AOP 的本质决定的。如果你在 protected、private 或者默认可见性的方法上使用 @Transactional 注解，这将被忽略，也不会抛出任何异常。

　　（4）默认情况下，只有来自外部的方法调用才会被AOP代理捕获，也就是，类内部方法调用本类内部的其他方法并不会引起事务行为，即使被调用方法使用@Transactional注解进行修饰。

　　（5）默认情况下，Spring会对unchecked异常进行事务回滚；如果是checked异常则不回滚。

　　（6）通过元素的 "proxy-target-class" 属性值来控制是基于接口的还是基于类的代理被创建。如果 "proxy-target-class" 属值被设置为 "true"，那么基于类的代理将起作用（CGLIB动态代理）。如果 "proxy-target-class" 属值被设置为 "false" 或者这个属性被省略，那么基于接口的代理将起作用（JDK动态代理）。

　　java里面将派生于Error或者RuntimeException（比如空指针，1/0）的异常称为unchecked异常
　　其他继承自java.lang.Exception得异常统称为Checked Exception，如IOException、TimeoutException等
　　

　　通俗一点：代码出现的空指针等异常，会被回滚，而文件读写，网络出问题，spring就没法回滚了。
　　你写代码的时候有些IOException我们的编译器是能够检测到的，说以叫checked异常即必须使用try-catch包围的代码，你写代码的时候空指针等死检测不到的，所以叫unchecked异常。

二、使用实例　

1.方法不加注解抛异常，执行有异常抛出，z1表成功新增一条记录

public void testTransaction() {
    db.update("insert into z1(c1) values('2')"); //执行成功
    // 主动抛出异常 测试回滚
    String str = null;
    if (str.startsWith("111")) {  // 空指针异常
        db.update("insert into z2(c1,c2) values('2','3')"); //执行失败
    }
}

2.方法加注解抛异常，并且方法是被其他类调用，执行有异常抛出，z1、z2表都没有新增记录，事务正常

@Transactional
public void testTransaction() {
    db.update("insert into z1(c1) values('2')");
    // 主动抛出异常 测试回滚
    String str = null;
    if (str.startsWith("111")) {        // 空指针异常
        db.update("insert into z2(c1,c2) values('2','3')");
    }
}

3.方法加注解不抛异常，正常执行无异常，z1、z2表都新增了一条记录

@Transactional
public void testTransaction() {
    db.update("insert into z1(c1) values('2')");
    String str = "111";
    if (str.startsWith("111")) {
        db.update("insert into z2(c1,c2) values('2','3')");
    }
}

4.方法加注解并调用该类其他方法并抛异常，执行有异常抛出，z1、z2表无新增记录

@Transactional
public void testTransaction() {
    db.update("insert into z1(c1) values('2')");
    testTransaction2();
}
public void testTransaction2() {
    // 主动抛出异常 测试回滚
    String str = null;
    if (str.startsWith("111")) {
        db.update("insert into z2(c1,c2) values('2','3')");
    }
}

5.调用含注解的方法并抛异常，但是是被本类中的方法调用，执行有异常抛出，z1表新增记录、z2表无新增记录，事务失效

public void testTransaction() {
    testTransaction3();
}
@Transactional
public void testTransaction3() {
    db.update("insert into z1(c1) values('2')");
    // 测试
    String str = null;
    if (str.startsWith("111")) {
        db.update("insert into z1(c1) values('adff2')");
    }
}

　　在代理下（默认或当配置为proxy-target-class="true"），只有当前代理类的外部方法调用注解方法时代理才会被拦截。事实上，这意味着：一个目标对象的方法调用该目标对象的另外一个方法，即使被调用的方法已使用了@Transactional注解标记，事务也不会有效执行。

三、Spring事务传播模式

　　所谓事务的传播行为是指，如果在开始当前事务之前，一个事务上下文已经存在，此时有若干选项可以指定一个事务性方法的执行行为。在TransactionDefinition定义中包括了如下几个表示传播行为的常量：　　

　　1、REQUIRED(默认模式)：业务方法需要在一个事务里运行。如果方法运行时，已经处在一个事务中，那么加入到这个事务，否则自己新建一个新的事务。

　　2、NOT_SUPPORTED：声明方法不需要事务。如果方法没有关联到一个事务，容器不会为他开启事务，如果方法在一个事务中被调用，该事务会被挂起，调用结束后，原先的事务会恢复执行。

　　3、REQUIRESNEW：不管是否存在事务，该方法总汇为自己发起一个新的事务。如果方法已经运行在一个事务中，则原有事务挂起，新的事务被创建。

　　4、 MANDATORY：该方法只能在一个已经存在的事务中执行，业务方法不能发起自己的事务。如果在没有事务的环境下被调用，容器抛出例外。

　　5、SUPPORTS：该方法在某个事务范围内被调用，则方法成为该事务的一部分。如果方法在该事务范围外被调用，该方法就在没有事务的环境下执行。

　　6、NEVER：该方法绝对不能在事务范围内执行。如果在就抛例外。只有该方法没有关联到任何事务，才正常执行。

　　7、NESTED：如果一个活动的事务存在，则运行在一个嵌套的事务中。如果没有活动事务，则按REQUIRED属性执行。它使用了一个单独的事务，这个事务拥有多个可以回滚的保存点。内部事务的回滚不会对外部事务造成影响。它只对DataSourceTransactionManager事务管理器起效。

四、解决Transactional注解不回滚

　　（1）检查你方法是不是public的

　　（2）你的异常类型是不是unchecked异常 ，如果想check异常也想回滚，则需要再注解上面写明异常类型：

　　@Transactional(rollbackFor=Exception.class) 

　　类似的还有norollbackFor，自定义不回滚的异常。

　　（3）数据库引擎要支持事务，如果是MySQL，注意表要使用支持事务的引擎，比如innodb支持事务，而myisam是不支持事务的。

　　（4）是否开启了对注解的解析：

　　<tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager" proxy-target-class="true"/>

　　（5）spring是否扫描到你这个包，如下是扫描到org.test下面的包：

　　<context:component-scan base-package="org.test" ></context:component-scan>

　　（6）检查是不是同一个类中的方法调用（如a方法调用同一个类中的b方法） 。

　　（7）异常是不是被你catch住了。

五、Spring事务实现原理

1. 标签解析

关于事务的实现原理，我们首先讲解Spring是如何解析标签，并且封装相关bean的，后面我们会深入讲解Spring是如何封装数据库事务的。

根据上面的示例，我们发现，其主要有三个部分：DataSource，TransactionManager和tx:annotation-driven标签。这里前面两个部分主要是声明了两个bean，分别用于数据库连接的管理和事务的管理，而tx:annotation-driven才是Spring事务的驱动。根据（Spring自定义标签解析与实现）可以知道，这里tx:annotation-driven是一个自定义标签，我们根据其命名空间（www.springframework.org/schema/tx）在全局范围内搜索，可以找到其处理器指定文件spring.handlers，该文件内容如下：

　　http\://www.springframework.org/schema/tx=org.springframework.transaction.config.TxNamespaceHandler

　　这里也就是说tx:annotation-driven标签的解析在TxNamespaceHandler中，我们继续打开该文件可以看到起init()方法如下：

　　public void init() {
        this.registerBeanDefinitionParser("advice", new TxAdviceBeanDefinitionParser());
        this.registerBeanDefinitionParser("annotation-driven", new AnnotationDrivenBeanDefinitionParser());
        this.registerBeanDefinitionParser("jta-transaction-manager", new JtaTransactionManagerBeanDefinitionParser());
    }

　　可以看到，这里的annotation-driven是在AnnotationDrivenBeanDefinitionParser中进行处理的，其parse()方法就是解析标签，并且注册相关bean的方法，如下是该方法的实现：

public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) {
    // 注册事务相关的监听器，如果某个方法标注了TransactionalEventListener注解，
    // 那么该方法就是一个事务事件触发方法，即发生某种事务事件后，将会根据该注解的设置，回调指定类型的方法。常见的事务事件有：事务执行前和事务完成(包括报错后的完成)后的事件。
    registerTransactionalEventListenerFactory(parserContext);
    String mode = element.getAttribute("mode");
    // 获取当前事务驱动程序的模式，如果使用了aspectj模式，则会注册一个AnnotationTransactionAspect类型的bean，用户可以以aspectj的方式使用该bean对事务进行更多的配置
    if ("aspectj".equals(mode)) {
        registerTransactionAspect(element, parserContext);
    } else {
        // 一般使用的是当前这种方式，这种方式将会在Spring中注册三个bean，分别是
        // AnnotationTransactionAttributeSource，TransactionInterceptor和BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor，并通过Aop的方式实现事务
        AopAutoProxyConfigurer.configureAutoProxyCreator(element, parserContext);
    }
    return null;
}

　　可以看到，对于事务的驱动，这里主要做了两件事：①注册事务相关的事件触发器，这些触发器由用户自行提供，在事务进行提交或事务完成时会触发相应的方法；②判断当前事务驱动的模式，有默认模式和aspectj模式，对于aspectj模式，Spring会注册一个AnnotationTransactionAspect类型的bean，用于用户使用更亲近于aspectj的方式进行事务处理；对于默认模式，这里主要是声明了三个bean，最终通过Aop的方式进行事务切入。下面我们看一下Spring是如何注册这三个bean的，如下是AopAutoProxyConfigurer.configureAutoProxyCreator的源码：

public static void configureAutoProxyCreator(Element element, ParserContext parserContext) {
    // 这个方法主要是在当前BeanFactory中注册InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator这个
    // bean，这个bean继承了AbstractAdvisorAutoProxyCreator，也就是其实现原理与我们前面
    // 讲解的Spring Aop的实现原理几乎一致
    AopNamespaceUtils.registerAutoProxyCreatorIfNecessary(parserContext, element);

    // 这里的txAdvisorBeanName就是我们最终要注册的bean，其类型就是下面注册的
    // BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor，可以看到，其本质是一个
    // Advisor类型的对象，因而Spring Aop会将其作为一个切面织入到指定的bean中
    String txAdvisorBeanName = TransactionManagementConfigUtils
        .TRANSACTION_ADVISOR_BEAN_NAME;
    // 如果当前BeanFactory中已经存在了目标bean，则不进行注册
    if (!parserContext.getRegistry().containsBeanDefinition(txAdvisorBeanName)) {
        Object eleSource = parserContext.extractSource(element);
        // 注册AnnotationTransactionAttributeSource，这个bean的主要作用是封装
        // @Transactional注解中声明的各个属性
        RootBeanDefinition sourceDef = new RootBeanDefinition(
       "org.springframework.transaction.annotation.AnnotationTransactionAttributeSource");
        sourceDef.setSource(eleSource);
        sourceDef.setRole(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE);
        String sourceName = parserContext.getReaderContext()
            .registerWithGeneratedName(sourceDef);

        // 注册TransactionInterceptor类型的bean，并且将上面的封装属性的bean设置为其一个属性。
        // 这个bean本质上是一个Advice(可查看其继承结构)，Spring Aop使用Advisor封装实现切面
        // 逻辑织入所需的所有属性，但真正的切面逻辑却是保存在其Advice属性中的，也就是说这里的
        // TransactionInterceptor才是真正封装了事务切面逻辑的bean
        RootBeanDefinition interceptorDef =
            new RootBeanDefinition(TransactionInterceptor.class);
        interceptorDef.setSource(eleSource);
        interceptorDef.setRole(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE);
        registerTransactionManager(element, interceptorDef);
        interceptorDef.getPropertyValues().add("transactionAttributeSource",
            new RuntimeBeanReference(sourceName));
        String interceptorName = parserContext.getReaderContext()
            .registerWithGeneratedName(interceptorDef);

        // 注册BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor类型的bean，这个bean实现了
        // Advisor接口，实际上就是封装了当前需要织入的切面的所有所需的属性
        RootBeanDefinition advisorDef =
            new RootBeanDefinition(BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor.class);
        advisorDef.setSource(eleSource);
        advisorDef.setRole(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE);
        advisorDef.getPropertyValues().add("transactionAttributeSource",
            new RuntimeBeanReference(sourceName));
        advisorDef.getPropertyValues().add("adviceBeanName", interceptorName);
        if (element.hasAttribute("order")) {
            advisorDef.getPropertyValues().add("order", element.getAttribute("order"));
        }
        parserContext.getRegistry().registerBeanDefinition(txAdvisorBeanName, advisorDef);

        // 将需要注册的bean封装到CompositeComponentDefinition中，并且进行注册
        CompositeComponentDefinition compositeDef =
            new CompositeComponentDefinition(element.getTagName(), eleSource);
        compositeDef.addNestedComponent(
            new BeanComponentDefinition(sourceDef, sourceName));
        compositeDef.addNestedComponent(
            new BeanComponentDefinition(interceptorDef, interceptorName));
        compositeDef.addNestedComponent(
            new BeanComponentDefinition(advisorDef, txAdvisorBeanName));
        parserContext.registerComponent(compositeDef);
    }
}

　　如此，Spring事务相关的标签即解析完成，这里主要是声明了一个BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor类型的bean到BeanFactory中，其实际为Advisor类型，这也是Spring事务能够通过Aop实现事务的根本原因。

2. 实现原理

关于Spring事务的实现原理，这里需要抓住的就是，其是使用Aop实现的，我们知道，Aop在进行解析的时候，最终会生成一个Adivsor对象，这个Advisor对象中封装了切面织入所需要的所有信息，其中就包括最重要的两个部分就是Pointcut和Adivce属性。这里Pointcut用于判断目标bean是否需要织入当前切面逻辑；Advice则封装了需要织入的切面逻辑。如下是这三个部分的简要关系图：

　　

　　同样的，对于Spring事务，其既然是使用Spring Aop实现的，那么也同样会有这三个成员。我们这里我们只看到了注册的Advisor和Advice（即BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor和TransactionInterceptor），那么Pointcut在哪里呢？这里我们查看BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor的源码可以发现，其内部声明了一个TransactionAttributeSourcePointcut类型的属性，并且直接在内部进行了实现，这就是我们需要找的Pointcut。这里这三个对象对应的关系如下：

　　

这样，用于实现Spring事务的Advisor，Pointcut以及Advice都已经找到了。关于这三个类的具体作用，我们这里进行整体的上的讲解，后面我们将会深入其内部讲解其是如何进行bean的过滤以及事务逻辑的织入的。

• BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor：封装了实现事务所需的所有属性，包括Pointcut，Advice，TransactionManager以及一些其他的在Transactional注解中声明的属性；
• TransactionAttributeSourcePointcut：用于判断哪些bean需要织入当前的事务逻辑。这里可想而知，其判断的基本逻辑就是判断其方法或类声明上有没有使用@Transactional注解，如果使用了就是需要织入事务逻辑的bean;
• TransactionInterceptor：这个bean本质上是一个Advice，其封装了当前需要织入目标bean的切面逻辑，也就是Spring事务是如果借助于数据库事务来实现对目标方法的环绕的。

4. 小结

本文首先通过一个简单的例子讲解了Spring事务是如何使用的，然后讲解了Spring事务进行标签解析的时候做了哪些工作，最后讲解了Spring事务是如何与Spring Aop进行一一对应的，并且是如何通过Spring Aop实现将事务逻辑织入目标bean的。

参考：

　　1、Spring -- <tx:annotation-driven>注解基于JDK动态代理和CGLIB动态代理的实现Spring注解管理事务（@Trasactional）的区别。　　https://www.cnblogs.com/OnlyCT/p/7805187.html

　　2、Spring事务用法示例与实现原理　　https://www.cnblogs.com/linjunwei2017/p/9627922.html

　　3、Spring -- <tx:annotation-driven>注解基于JDK动态代理和CGLIB动态代理的实现Spring注解管理事务（@Trasactional）的区别　　　　https://www.cnblogs.com/OnlyCT/p/7805187.html