Spring事务原理详解三

通过《Spring事务原理二》一文，我们知道了开启新事务的底层含义，就是从DataSource中获取一个connection，设置autocommit为false，并放到ThreadLocal中。

本文，我们继续来看事务的传播行为在源码中的实现：

方法的事务上下文创建和切换；
如何提交事务；
如何回滚事务。

本文中源码来自Spring 5.3.x分支，github源码地址：GitHub - spring-projects/spring-framework: Spring Framework

一切换事务上下文

TransactionStatus表示一个逻辑事务，保存着事务上下文信息。有个默认实现DefaultTransactionStatus。

执行每一个带事务的方法时，Spring都会为该方法创建一个TransactionStatus对象。方法间调用时，就涉及ThreadLocal中事务上下文切换。

1.1 两个事物

来看下面示例：保存订单时需要更新库存，两个方法在两个事物中执行。

java 复制代码

import com.xiakexing.dao.InventoryDao;
import com.xiakexing.dao.OrderDao;
import com.xiakexing.entity.Order;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.transaction.annotation.Propagation;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;

@Component
public class OrderService {

	@Autowired
	private OrderService orderService;
	
	private OrderDao orderDao;
	private InventoryDao inventoryDao;

	@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
	public void saveOrder(Order order) {
		orderDao.save(order);
		orderService.updateInventory(order.getCode(), order.getCount());
        // 其他逻辑...
	}

	// 更新库存，假设需要一个新事物
	@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
	public void updateInventory(String code, int count) {
		inventoryDao.update(code, count);
	}
}

当执行saveOrder方法时，会创建TransactionStatus A对象，并将连接的ThreadLocal指向connection A。
当执行updateInventory方法时，需要开启一个新事物，就必须将saveOrder方法的事物挂起（将TransactionStatus A暂存到TransactionStatus B的suspendedResources属性），将连接ThreadLocal指向connection B。
当updateInventory方法执行完毕，继续执行saveOrder方法时，需要将ThreadLocal还原为TransactionStatus A。

1.2 一个事物

如果updateInventory方法传播行为是REQUIRED，那么将和saveOrder在一个事务中执行。updateInventory的TransactionStatus.newTransaction=false。

java 复制代码

	@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
	public void saveOrder(Order order) {
		orderDao.save(order);
		orderService.updateInventory(order.getCode(), order.getCount());
        // 其他逻辑...
	}
    
    // 更新库存，假设需要一个新事物
	@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
	public void updateInventory(String code, int count) {
		inventoryDao.update(code, count);
	}

尽管事务上下文会切换，但连接ThreadLocal指向同一个连接。

二提交事务

2.1 TransactionInfo

该类是对TransactionStatus的一层封装，有以下属性。

代理对象执行业务方法前，会为该方法创建一个TransactionInfo对象。

并将TransactionInfo会设置到线程的ThreadLocal中。

业务方法执行完成后，提交或回滚事务，都要用到TransactionInfo对象。

2.2 提交事务

方法执行正常时将提交事务。会调用AbstractPlatformTransactionManager#commit方法，大体逻辑如下：

如果transactionStatus.rollbackOnly=true，则回滚；
connectionHolder.rollbackOnly为true，则回滚；
进入提交流程：

- 执行TransactionSynchronization.beforeCommit()回调；
- 执行TransactionSynchronization.beforeCompletion()回调；
- 如果newTransaction为true，即则执行commit；否则不执行提交；
- 执行TransactionSynchronization.afterCommit()回调；
- 执行TransactionSynchronization.afterCompletion()回调；
- 最后，执行cleanupAfterCompletion，恢复事务上下文，可能释放连接

可见，当前方法的transactionStatus的newTransaction为true时，才会执行connection.commit()。

比如，a方法调b方法时，两个方法在一个事务中；b方法正常结束时，不会真正commit；得等a方法执行完毕后，才能最终确定该提交还是该回滚。

java 复制代码

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
public void a() {
    // 用代理对象调用
    self.b();
}

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
private void b() {
}

2.3 强制回滚

什么是强制回滚呢？当我们捕获了业务方法中异常时，又希望事务回滚时，就要用到rollbackOnly了。

来看一个示例：updateOrder方法捕获了异常，以便返回统一的Result对象，将导致Spring提交事务。

java 复制代码

	private OrderDao orderDao;

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
	public Result updateOrder(Order order) {
		orderDao.save(order);
		try {
			doSomething();
		} catch (Exception e) {
			return Result.failure();
		}
		return Result.success();
	}

	private void doSomething() {
		// 业务操作，可能抛异常
	}

但从业务上讲，需要回滚事务。此时该怎么办呢？通过编程告诉Spring回滚当前事务。

java 复制代码

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
public Result updateOrder(Order order) {
orderDao.save(order);
try {
    doSomething();
} catch (Exception e) {
    // 强制回滚
    TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();
    return Result.failure();
}
return Result.success();
}

三回滚事务

当业务方法执行异常时，将回滚事务。

首先，判断异常是否满足rollbackOn指定的异常类型：

满足时进入回滚；
不满足则尝试继续提交；

3.1 检查rollbackOn

DefaultTransactionAttribute中，默认只在RuntimeException或Error类型异常时才回滚。

而使用@Transactional注解时，将调用RuleBasedTransactionAttribute.rollbackOn。

java 复制代码

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED, 
               rollbackFor = BusinessException.class,
               noRollbackFor = UnknownException.class)

3.2 执行回滚

回滚流程大体如下：

执行TransactionSynchronization.beforeCompletion()回调；
分三种情况执行：

如果有Savepoint，则回滚到Savepoint；
如果是一个新事务，则connection.rollback()；
如果不是新事务，设置了强制回滚，或允许局部失败全局回滚，则设置connectionHolder.rollbackOnly = true；

执行TransactionSynchronization.afterCompletion()回调；
最后，执行cleanupAfterCompletion，恢复事务上下文，可能释放连接。

可见，如果是当前方法开启的事务，异常时才直接回滚；否则，只是设置了rollbackOnly为true。

3.3 局部异常全局回滚

在AbstractPlatformTransactionManager中，globalRollbackOnParticipationFailure属性默认为true。

java 复制代码

private boolean globalRollbackOnParticipationFailure = true;

如何理解这个场景呢？如下，a、b方法在同一个事务中。即使a方法中，将b方法在try-catch中执行，但是b方法异常时，这个事务仍将回滚。

java 复制代码

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
public void a() {
    // 用代理对象调用
    try {
        self.b();
    } catch (Exception e) {
        log.error();
    }
}

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
private void b() throws Exception {
// 业务逻辑
}

一个事务中，不可能对部分SQL回滚，对部分SQL提交。得符合原子性要求。

因为b方法异常时，它使用一个已有事务，globalRollbackOnParticipationFailure默认为true，将设置connectionHolder.rollbackOnly = true。

当a方法正常结束去提交时，isGlobalRollbackOnly()返回true，从而转向回滚。

注意processRollback方法参数unexpected为true，源码中将抛出如下异常。

老铁，对这个报错是不是很熟悉？

四总结

每个带事务的方法执行时，Spring都会为它创建一个TransactionStatus对象，就是当前方法的事务上下文，保存到ThreadLocal中；
当方法间调用时，事务上下文会通过ThreadLocal来完成切换，在方法执行完毕后再恢复原状；
提交事务时，可能会因为强制回滚、全局回滚，从而转向执行回滚；
只有开启新事务的方法，正常结束时才会真正执行connection.commit；
只有开启新事务的方法，执行回滚时才真正执行connection.rollback；使用已有事务的方法，回滚时只是设置rollbackOnly=true；
TransactionStatus有rollbackOnly属性，ConnectionHolder也有rollbackOnly属性。前者对应某个方法，称为LocalRollbackOnly；而后者在连接层面，称为GlobalRollbackOnly。

Spring事务原理详解 三

一 切换事务上下文

1.1 两个事物

1.2 一个事物

二 提交事务

2.1 TransactionInfo

2.2 提交事务

2.3 强制回滚

三 回滚事务

3.1 检查rollbackOn

3.2 执行回滚

3.3 局部异常全局回滚

四 总结

Spring事务原理详解三

一切换事务上下文

二提交事务

三回滚事务

四总结