一次事务失效问题的排查

在讲事务失效问题之前，先介绍一下Spring中的事务同步器，在平时写需求时，常常有这样一类需求

同步数据到外部系统

系统内部状态更新联动其它模块进行数据更新

这些步骤非当前接口的主流程，如果方法上使用了@Transactional，会造成两个问题

接口的RT变大

外部因素不稳定会直接导致当前接口失败，事务整体回滚

所以我们一般会使用@Async注解异步执行，但是，如果数据库的执行还没有完成，异步调用的方法查询不到最新的数据

为了解决这个问题，Spring提供了两种方式，帮助我们在事务提交后再触发某一操作

TransactionSynchronizationManager

java 复制代码

TransactionSynchronizationManager.registerSynchronization(new TransactionSynchronizationAdapter() {
    @Override
    public void afterCommit() {

    }
});


@TransactionalEventListener(phase = TransactionPhase.AFTER_COMMIT)

java 复制代码

@TransactionalEventListener(phase = TransactionPhase.AFTER_COMMIT)
public void receiveEvent(RepairBalanceApplyAfterEvent event) throws Exception {

}

两者的底层原理都是相似的，关于事务的原理可以看本人这篇博客juejin.cn/post/709526...，需要在事务的基础上理解事物同步管理器

事务同步管理器

Spring使用TransactionSynchronizationManager这个类保存一个事务的资源，这些资源中有一个变量synchronizations，一个事务可以注册N个TransactionSynchronization

java 复制代码

public abstract class TransactionSynchronizationManager {
  private static final ThreadLocal<Set<TransactionSynchronization>> synchronizations =
      new NamedThreadLocal<>("Transaction synchronizations");
}

我们看看这个类长什么样子

java 复制代码

public interface TransactionSynchronization extends Flushable {

  // 事务提交成功
  int STATUS_COMMITTED = 0;

  // 事务回滚
  int STATUS_ROLLED_BACK = 1;

  // 系统未知错误
  int STATUS_UNKNOWN = 2;


  /**
   * 当前事务挂起时触发
   */
  default void suspend() {
  }

  /**
   * 当前事务恢复时触发(结束挂起时)
   */
  default void resume() {
  }

  /**
   * 当前事务刷新时触发
   */
  @Override
  default void flush() {
  }

  /**
   * 当前事务提交前触发
   */
  default void beforeCommit(boolean readOnly) {
  }

  /**
   * 当前事务完成前触发
   */
  default void beforeCompletion() {
  }

  /**
   * 当前事务提交后触发
   */
  default void afterCommit() {
  }

  /**
   * 当前事务完成后触发
   */
  default void afterCompletion(int status) {
  }

}

那这些TransactionSynchronization在哪里触发呢？我们只看关键代码，代码的链路如下

java 复制代码

org.springframework.transaction.interceptor.TransactionAspectSupport#invokeWithinTransaction
org.springframework.transaction.interceptor.TransactionAspectSupport#commitTransactionAfterReturning
org.springframework.transaction.support.AbstractPlatformTransactionManager#commit

java复制代码@Override

public final void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException {

...省略一些是否重复提交和是否要回滚的校验

// 执行提交操作

processCommit(defStatus);

}

核心代码在processCommit()中，省略了一些无关主题的代码，整个逻辑还是比较清晰的

正式提交事务之前会回调beforeCommit()、beforeCompletion()方法

提交事务过程中出现异常或者回调afterCommit()结束后，会执行afterCompletion()方法，有几个回调的点，不同的点会带上不同的状态，分别是STATUS_COMMITTED（事务提交成功）、STATUS_ROLLED_BACK（事务回滚）、STATUS_UNKNOWN（未知原因）

提交事务成功后，会回调afterCommit()

最后会执行cleanupAfterCompletion()方法，重置事务状态

java 复制代码

private void processCommit(DefaultTransactionStatus status) throws TransactionException {
    try {
      boolean beforeCompletionInvoked = false;

      try {
        ......
        triggerBeforeCommit(status);
        triggerBeforeCompletion(status);
        beforeCompletionInvoked = true;

        if (status.hasSavepoint()) {
          ......
        }
        else if (status.isNewTransaction()) {
          ......
          // 如果是一个新的事务，这里是正式提交的动作
          doCommit(status);
        }
        else if (isFailEarlyOnGlobalRollbackOnly()) {
          ......
        }

        ......
      }
      catch (UnexpectedRollbackException ex) {
        triggerAfterCompletion(status, TransactionSynchronization.STATUS_ROLLED_BACK);
        throw ex;
      }
      catch (TransactionException ex) {
        if (isRollbackOnCommitFailure()) {
          doRollbackOnCommitException(status, ex);
        }
        else {
          triggerAfterCompletion(status, TransactionSynchronization.STATUS_UNKNOWN);
        }
        throw ex;
      }
      catch (RuntimeException | Error ex) {
        if (!beforeCompletionInvoked) {
          triggerBeforeCompletion(status);
        }
        doRollbackOnCommitException(status, ex);
        throw ex;
      }

      try {
        triggerAfterCommit(status);
      }
      finally {
        triggerAfterCompletion(status, TransactionSynchronization.STATUS_COMMITTED);
      }

    }
    finally {
      cleanupAfterCompletion(status);
    }
}

cleanupAfterCompletion()方法是这次bug的主要原因，我们详细看看

java 复制代码

@Override
protected void doCleanupAfterCompletion(Object transaction) {
  DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) transaction;

  // Remove the connection holder from the thread, if exposed.
  if (txObject.isNewConnectionHolder()) {
    TransactionSynchronizationManager.unbindResource(obtainDataSource());
  }

  // 重置数据库连接状态
  Connection con = txObject.getConnectionHolder().getConnection();
  try {
    if (txObject.isMustRestoreAutoCommit()) {
      // 数据库连接设置为自动提交状态
      con.setAutoCommit(true);
    }
    DataSourceUtils.resetConnectionAfterTransaction(
        con, txObject.getPreviousIsolationLevel(), txObject.isReadOnly());
  }
  catch (Throwable ex) {
    logger.debug("Could not reset JDBC Connection after transaction", ex);
  }

  ......
}

有这个前置知识后，可以开始这次的主题了

复现问题

这个bug是在业务逻辑比较复杂且迭代速度比较快的接口中出现的，根据代码提交时间一点点注释代码复现问题，才发现了出问题的地方，回想起来真是太痛苦了，所以排查问题很需要耐心，经过简化，代码逻辑如下

java 复制代码

public interface TestMapper {
    void test(@Param("value") String value);
}

简单的插入语句

java 复制代码

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="TestMapper">

    <insert id="test">
        insert into t_test(value) values (#{value});
    </insert>

</mapper>

java 复制代码

@Service
@Slf4j
public class TestServiceImpl implements TestService {
    @Autowired
    private TestMapper testMapper;

    @Override
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void test() {
        testMapper.test("1");
        // 主流程代码执行完之后，有一些关联的业务逻辑需要处理，所以使用了业务管理器
        TransactionSynchronizationManager.registerSynchronization(new TransactionSynchronizationAdapter() {
            @Override
            public void afterCommit() {
                SpringContextUtil.getBean(TestService.class).testRollback();
            }
        });
    }

    // 这里已经使用了事务的注解
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void testRollback() {
        testMapper.test("2");
        throw new NullPointerException();
    }
}

testRollback()已经使用了事务同步管理器，但是发生异常后，testMapper.test("2")这句代码没有回滚

问题原因

只看关键代码，代码链路如下

java 复制代码

org.springframework.transaction.interceptor.TransactionAspectSupport#invokeWithinTransaction
org.springframework.transaction.interceptor.TransactionAspectSupport#createTransactionIfNecessary
org.springframework.transaction.support.AbstractPlatformTransactionManager#getTransaction
org.springframework.transaction.support.AbstractPlatformTransactionManager#startTransaction
org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager#doBegin

java 复制代码

@Override
protected void doBegin(Object transaction, TransactionDefinition definition) {
  DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) transaction;
  Connection con = null;

  try {
    ......
    // 事务刚开始，拿到数据库连接的时候，会将自动提交设置为false
    if (con.getAutoCommit()) {
      txObject.setMustRestoreAutoCommit(true);
      if (logger.isDebugEnabled()) {
        logger.debug("Switching JDBC Connection [" + con + "] to manual commit");
      }
      con.setAutoCommit(false);
    }

    ......
  }

  catch (Throwable ex) {
    ......
  }
}

事务提交之后，会重置事务状态，这个时候自动提交会变更为true，也就是这个数据库连接其实已经没有事务了

java 复制代码

@Override
protected void doCleanupAfterCompletion(Object transaction) {
  ......
  try {
    if (txObject.isMustRestoreAutoCommit()) {
      con.setAutoCommit(true);
    }
    DataSourceUtils.resetConnectionAfterTransaction(
        con, txObject.getPreviousIsolationLevel(), txObject.isReadOnly());
  }
  catch (Throwable ex) {
    logger.debug("Could not reset JDBC Connection after transaction", ex);
  }

  ......
}

所以这时@Transactional注解已经失效了

如何解决

解决起来也很简单，开一个新的事务就可以了，这个时候testRollback()跟test()两个方法便是两个事务了，当然，如果业务要求testRollback()跟test()两个方法的数据是要同生共死的，那代码就不能这样写了

@Service

java 复制代码

@Slf4j
public class TestServiceImpl implements TestService {
    @Autowired
    private TestMapper testMapper;

    @Override
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void test() {
        testMapper.test("1");
        // 主流程代码执行完之后，有一些关联的业务逻辑需要处理，所以使用了业务管理器
        TransactionSynchronizationManager.registerSynchronization(new TransactionSynchronizationAdapter() {
            @Override
            public void afterCommit() {
                SpringContextUtil.getBean(TestService.class).testRollback();
            }
        });
    }

    // 这里已经使用了事务的注解
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class, propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public void testRollback() {
        testMapper.test("2");
        throw new NullPointerException();
    }
}

一个小问题

有一次代码评审，同事有一个问题，如果一个方法有多个事务同步管理器，他们的执行顺序是怎样的，我也是写这个博客，重新看了下代码才找到原因，玄机在这行代码中，有兴趣的朋友可以去看看

java 复制代码

AnnotationAwareOrderComparator.sort(sortedSynchs);