spring源码解析--事务篇（前篇）

对于每一个JAVA程序员，spring应该是再熟悉不过的框架了，它的功能有多强大我就不多说了，既然他有这么强大的功能，是如何实现的呢？这个就需要从他的原理去了解，而最直接了解原理的方式莫过于源码。当然Spring源码那么大，有时候会显得无从下手，而且也是晦涩难懂。所以我们可以按照功能模块地方式去解读，第一阶段我就先跟大家分享下面spring的事务，读源码前，我们先得了解下spring事务的相关原理：事务的传播特性和隔离级别

　　spring的传播特性： PROPAGATION_REQUIRED， PROPAGATION_SUPPORTS， PROPAGATION_MANDATORY， PROPAGATION_REQUIRES_NEW， PROPAGATION_NOT_SUPPORTED， PROPAGATION_NEVER， PROPAGATION_NESTED

　　我们来一一介绍下

    class A{
        methodA(){
            //逻辑处理
            b.methodB();
            //逻辑处理
        }
    }
    class B{
        methodB();
    }

　　1.PROPAGATION_REQUIRED：如果存在一个事务，则支持当前事务。如果没有事务则开启

　　解释：当A.methodA()和B.methodB()都打上REQUIRED的事务标志，执行A.methodA()方法的时候，看到上下文没有事务，会新建一个事务，当执行到b.methodB()的时候，发现上下文已经有事务了，则不会新建事务，用A.methodA()新建的那个事务。

　　如果b.methodB()执行成功，a.methodA()执行失败，那么b.methodB()和a.methodA()都会回滚（用的都是a.methodA()的事务）

　　2.PROPAGATION_SUPPORTS：如果存在一个事务，支持当前事务。如果没有事务，则非事务的执行

　　解释：当B.methodB()打上PROPAGATION_SUPPORTS的事务标志，执行A.methodA()方法，当执行到b.methodB()的时候，会检查上下文有没有事务，如果A.methodA()有事务，则b.methodB()沿用该事务，反之b.methodB()就以非事物的方式执行

　　3.PROPAGATION_MANDATORY:如果已经存在一个事务，支持当前事务。如果没有一个活动的事务，则抛出异常

　　解释：当B.methodB()打上PROPAGATION_MANDATORY的事务标志，执行A.methodA()方法，当执行到b.methodB()的时候，会检查上下文有没有事务，如果A.methodA()有事务，则b.methodB()沿用该事务，如果没有，则会抛出异常

　　4.PROPAGATION_REQUIRES_NEW：总是开启一个新的事务。如果一个事务已经存在，则将这个存在的事务挂起

　　解释：当B.methodB()打上PROPAGATION_REQUIRES_NEW的事务标志，执行A.methodA()方法，当执行到b.methodB()的时候，会检查上下文有没有事务，如果A.methodA()有事务，则会挂起A.methodA()的事务，新建一个属于b.methodB()，当b.methodB()

　　的事务执行结束的时候，则会唤醒b.methodB()的事务。和PROPAGATION_REQUIRED的差别在于回滚，当b.methodB()的事务提交后，A.methodA()执行失败，只会回滚A.methodA不会回滚b.methodB()，当b.methodB()执行失败，异常被A.methodA()方法　　

　　 catch到的话，A.methodA()事务不会回滚

　　5.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED：总是非事务地执行，并挂起任何存在的事务

　　解释：当B.methodB()打上PROPAGATION_NOT_SUPPORTED的事务标志，执行A.methodA()方法，当执行到b.methodB()的时候，会检查上下文有没有事务，如果A.methodA()有事务，则会挂起A.methodA()的事务，当执行完b.methodB()方法的时候，　　           A.methodA()方法继续以事务的方式执行

　　6.PROPAGATION_NEVER： 总是非事务地执行，如果存在一个活动事务，则抛出异常

　　解释：当B.methodB()打上PROPAGATION_NEVER的事务标志，执行A.methodA()方法，当执行到b.methodB()的时候，会检查上下文有没有事务,如果有事务，则抛出异常，如果没有则以非事务执行

　　7.PROPAGATION_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, PROPAGATION_REQUIRED 属性执行

　　解释：当B.methodB()打上PROPAGATION_NOT_SUPPORTED的事务标志，执行A.methodA()方法，当执行到b.methodB()的时候，如果A.methodA()方法有事务，则会用当前事务，如果 b.methodB()执行失败，只会回滚  b.methodB()，不会回滚A.methodA()， 　　只有当A.methodA()执行完成后才会提交b.methodB()的事务，如果A.methodA()方法没有事务，就会新建一个事务；

　　事务隔离级别:  ISOLATION_DEFAULT,ISOLATION_READ_UNCOMMITTED,ISOLATION_READ_COMMITTED,ISOLATION_REPEATABLE_READ,ISOLATION_SERIALIZABLE

　　1.ISOLATION_DEFAULT:这是一个PlatfromTransactionManager默认的隔离级别，使用数据库默认的事务隔离级别 　　

　　2. ISOLATION_READ_UNCOMMITTED ：这是事务最低的隔离级别，它充许别外一个事务可以看到这个事务未提交的数据。这种隔离级别会产生脏读，不可重复读和幻像读。

　　3. ISOLATION_READ_COMMITTED  ：保证一个事务修改的数据提交后才能被另外一个事务读取。另外一个事务不能读取该事务未提交的数据。这种事务隔离级别可以避免脏读出现，但是可能会出现不可重复读和幻像读。：

　　4. ISOLATION_REPEATABLE_READ  ：这种事务隔离级别可以防止脏读，不可重复读。但是可能出现幻像读。

　　5. ISOLATION_SERIALIZABLE ：这是花费最高代价但是最可靠的事务隔离级别。事务被处理为顺序执行。除了防止脏读，不可重复读外，还避免了幻读。

　　ok,现在我们事务的传播特性和隔离级别有了一定的了解。我们开始去尝试阅读源码

　　想要阅读源码，我们必须先弄清楚spring事务的几个类和接口的关系，先看下图：

　　

　　事务的定义接口：TransactionDefinition 

　　包含事务的两个重要属性：传播特性和隔离级别（上面已作介绍，不在重复）

public interface TransactionDefinition {
    int PROPAGATION_REQUIRED = 0;
    int PROPAGATION_SUPPORTS = 1;
    int PROPAGATION_MANDATORY = 2;
    int PROPAGATION_REQUIRES_NEW = 3;
    int PROPAGATION_NOT_SUPPORTED = 4;
    int PROPAGATION_NEVER = 5;
    int PROPAGATION_NESTED = 6;
    int ISOLATION_DEFAULT = -1;
    int ISOLATION_READ_UNCOMMITTED = 1;
    int ISOLATION_READ_COMMITTED = 2;
    int ISOLATION_REPEATABLE_READ = 4;
    int ISOLATION_SERIALIZABLE = 8;
    int TIMEOUT_DEFAULT = -1;

    int getPropagationBehavior();

    int getIsolationLevel();

    int getTimeout();

    boolean isReadOnly();

    String getName();
}

　　TransactionDefinition 的一个实现类：DefaultTransactionDefinition

　　就是对上述属性设置一些默认值，默认的传播特性为PROPAGATION_REQUIRED ，隔离级别为ISOLATION_DEFAULT

public class DefaultTransactionDefinition implements TransactionDefinition, Serializable {
    public static final String PREFIX_PROPAGATION = "PROPAGATION_";
    public static final String PREFIX_ISOLATION = "ISOLATION_";
    public static final String PREFIX_TIMEOUT = "timeout_";
    public static final String READ_ONLY_MARKER = "readOnly";
    static final Constants constants = new Constants(TransactionDefinition.class);
    private int propagationBehavior = 0;//默认值
    private int isolationLevel = -1;
    private int timeout = -1;
    private boolean readOnly = false;
    private String name;

    public DefaultTransactionDefinition() {
    }

    public DefaultTransactionDefinition(TransactionDefinition other) {
        this.propagationBehavior = other.getPropagationBehavior();
        this.isolationLevel = other.getIsolationLevel();
        this.timeout = other.getTimeout();
        this.readOnly = other.isReadOnly();
        this.name = other.getName();
    }

    public DefaultTransactionDefinition(int propagationBehavior) {
        this.propagationBehavior = propagationBehavior;
    }

    public final void setPropagationBehaviorName(String constantName) throws IllegalArgumentException {
        if(constantName != null && constantName.startsWith("PROPAGATION_")) {
            this.setPropagationBehavior(constants.asNumber(constantName).intValue());
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("Only propagation constants allowed");
        }
    }

    public final void setPropagationBehavior(int propagationBehavior) {
        if(!constants.getValues("PROPAGATION_").contains(Integer.valueOf(propagationBehavior))) {
            throw new IllegalArgumentException("Only values of propagation constants allowed");
        } else {
            this.propagationBehavior = propagationBehavior;
        }
    }

    public final int getPropagationBehavior() {
        return this.propagationBehavior;
    }

    public final void setIsolationLevelName(String constantName) throws IllegalArgumentException {
        if(constantName != null && constantName.startsWith("ISOLATION_")) {
            this.setIsolationLevel(constants.asNumber(constantName).intValue());
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("Only isolation constants allowed");
        }
    }

    public final void setIsolationLevel(int isolationLevel) {
        if(!constants.getValues("ISOLATION_").contains(Integer.valueOf(isolationLevel))) {
            throw new IllegalArgumentException("Only values of isolation constants allowed");
        } else {
            this.isolationLevel = isolationLevel;
        }
    }

    public final int getIsolationLevel() {
        return this.isolationLevel;
    }

    public final void setTimeout(int timeout) {
        if(timeout < -1) {
            throw new IllegalArgumentException("Timeout must be a positive integer or TIMEOUT_DEFAULT");
        } else {
            this.timeout = timeout;
        }
    }

    public final int getTimeout() {
        return this.timeout;
    }

    public final void setReadOnly(boolean readOnly) {
        this.readOnly = readOnly;
    }

    public final boolean isReadOnly() {
        return this.readOnly;
    }

    public final void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public final String getName() {
        return this.name;
    }

    public boolean equals(Object other) {
        return other instanceof TransactionDefinition && this.toString().equals(other.toString());
    }

    public int hashCode() {
        return this.toString().hashCode();
    }

    public String toString() {
        return this.getDefinitionDescription().toString();
    }

    protected final StringBuilder getDefinitionDescription() {
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        result.append(constants.toCode(Integer.valueOf(this.propagationBehavior), "PROPAGATION_"));
        result.append(',');
        result.append(constants.toCode(Integer.valueOf(this.isolationLevel), "ISOLATION_"));
        if(this.timeout != -1) {
            result.append(',');
            result.append("timeout_").append(this.timeout);
        }

        if(this.readOnly) {
            result.append(',');
            result.append("readOnly");
        }

        return result;
    }
}

  TransactionAttribute接口

　定义对什么类型的异常进行回滚

public interface TransactionAttribute extends TransactionDefinition {
    String getQualifier();

    boolean rollbackOn(Throwable var1);
}

  TransactionAttribute的实现类：DefaultTransactionAttribute

 指明了默认对RuntimeException 和Error都进行回滚

public class DefaultTransactionAttribute extends DefaultTransactionDefinition implements TransactionAttribute {
    private String qualifier;

    public DefaultTransactionAttribute() {
    }

    public DefaultTransactionAttribute(TransactionAttribute other) {
        super(other);
    }

    public DefaultTransactionAttribute(int propagationBehavior) {
        super(propagationBehavior);
    }

    public void setQualifier(String qualifier) {
        this.qualifier = qualifier;
    }

    public String getQualifier() {
        return this.qualifier;
    }

    public boolean rollbackOn(Throwable ex) {//指明了对RuntimeException 和Error进行回滚
        return ex instanceof RuntimeException || ex instanceof Error;
    }

    protected final StringBuilder getAttributeDescription() {
        StringBuilder result = this.getDefinitionDescription();
        if(this.qualifier != null) {
            result.append("; '").append(this.qualifier).append("'");
        }

        return result;
    }
}

   事务模板类TransactionTemplate

   他的核心是里面有PlatformTransactionManager 这个事务管理类，用它来对事务提交和回滚。我们的业务逻辑只要写在TransactionCallback.doInTransaction（）方法里面既可以，每次执行这个方法前，先会transactionManager.getTransaction(this)开启一   个事务，执行TransactionCallback.doInTransaction（）异常的话会调用transactionManager.rollback(status)来回滚事务，正确的话就会调用transactionManager.commit(status)提交事务；

public class TransactionTemplate extends DefaultTransactionDefinition implements TransactionOperations, InitializingBean {
    protected final Log logger = LogFactory.getLog(this.getClass());
    private PlatformTransactionManager transactionManager;

    public TransactionTemplate() {
    }

    public TransactionTemplate(PlatformTransactionManager transactionManager) {
        this.transactionManager = transactionManager;
    }

    public TransactionTemplate(PlatformTransactionManager transactionManager, TransactionDefinition transactionDefinition) {
        super(transactionDefinition);
        this.transactionManager = transactionManager;
    }

    public void setTransactionManager(PlatformTransactionManager transactionManager) {
        this.transactionManager = transactionManager;
    }

    public PlatformTransactionManager getTransactionManager() {
        return this.transactionManager;
    }

    public void afterPropertiesSet() {
        if(this.transactionManager == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Property 'transactionManager' is required");
        }
    }

    public <T> T execute(TransactionCallback<T> action) throws TransactionException {
        if(this.transactionManager instanceof CallbackPreferringPlatformTransactionManager) {
            return ((CallbackPreferringPlatformTransactionManager)this.transactionManager).execute(this, action);
        } else {
            TransactionStatus status = this.transactionManager.getTransaction(this);

            Object result;
            try {
                result = action.doInTransaction(status);//业务逻辑代码写在这里
            } catch (RuntimeException var5) {
                this.rollbackOnException(status, var5);
                throw var5;
            } catch (Error var6) {
                this.rollbackOnException(status, var6);
                throw var6;
            } catch (Exception var7) {
                this.rollbackOnException(status, var7);
                throw new UndeclaredThrowableException(var7, "TransactionCallback threw undeclared checked exception");
            }

            this.transactionManager.commit(status);
            return result;
        }
    }

    private void rollbackOnException(TransactionStatus status, Throwable ex) throws TransactionException {
        this.logger.debug("Initiating transaction rollback on application exception", ex);

        try {
            this.transactionManager.rollback(status);
        } catch (TransactionSystemException var4) {
            this.logger.error("Application exception overridden by rollback exception", ex);
            var4.initApplicationException(ex);
            throw var4;
        } catch (RuntimeException var5) {
            this.logger.error("Application exception overridden by rollback exception", ex);
            throw var5;
        } catch (Error var6) {
            this.logger.error("Application exception overridden by rollback error", ex);
            throw var6;
        }
    }
}

基于上面的模板类，我们可以这样来实现数据库的事务，把每个逻辑都写在TransactionCallback.doInTransaction()方法里面，他会自动帮我们提交事务

TransactionTemplate transactionTemplate=new TransactionTemplate();
transactionTemplate.setTransactionManager(platformTransactionManager);

        transactionTemplate.execute(new TransactionCallback<String>() {

            @Override
            public String doInTransaction(TransactionStatus status) {
                //数据库操作
                return "success";
            }
        });

但是这样会使每个数据库方法都要要写到TransactionCallback.doInTransaction()，其实耦合度还是很高。Spring于是推出了他的AOP管理事务

这个我会在下一篇详细介绍spring-aop与事务