spring事务底层实现原理,spring @transactional原理

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　　00-1010写这篇博文是有原因的。就是为了解决博主遇到的多数据源事务问题(不需要JTA)，所以我深入spring-tx的源代码学习，收获很大。最终解决了博主的分布式事务问题。本文是一个开篇，如何处理多数据源事务，下面就要分解了。本文涉及的技术包括spring aop的使用、spring bean的生命周期等。如果能真正理解事务性的工作原理，对排查事务性相关问题会有很大帮助。

　　Spring-tx版本：5.0.2

　　00-1010让我们先来看一张正式的业务图：

　　Spring定义了@Transactional注释，基于AbstractBeanFactoryPointCutAdvisor、StaticMethodMatcherPointcut和MethodInterceptor的aop编程模式，增强了添加@Transactional注释的方法。同时将事务行为抽象为PlatformTransactionManager、TransactionStatus、TransactionDefinition等。在增强方法前后嵌入最终事务的打开、提交和回滚逻辑，完成统一的事务模型管理。

　　00-1010，这个类是spring的transactionnotationparser，从transactionnotationparser接口实现。它是一个由spring管理的事务解析器。它用于解析@Transactional批注，并将批注中的属性设置为TransactionAttribute的实现类的属性。除此之外，还有另外两个实现，即jta事务注释解析器和EJB事务注释管理解析器。区别在于解析的注释不同。spring是@Transactional，JTA是javax . transaction . Transactional，EJB是javax.ejb.TransactionAttribute这个本地应用和Apache dubbo 2.7 . x版解析Dubbo的@service注释一样。关键代码如下。通过AnnotatedElementUtils类，该类找到spring-core包下的注释属性集AnnotationAttributes。如果它不为空，则被包装为事务属性集并返回。

　　@Override@Nullablepubli

　　c TransactionAttribute parseTransactionAnnotation(AnnotatedElement element) {AnnotationAttributes attributes = AnnotatedElementUtils.findMergedAnnotationAttributes(element, Transactional.class, false, false);if (attributes != null) {return parseTransactionAnnotation(attributes);}else {return null;}}

AnnotationTransactionAttributeSource

见名知意，这个类是注解事务属性集的源，怎么理解呢？spring抽象了获取事务属性集的行为，而AnnotationTransactionAttributeSource正是@Transactional注解方式的事务属性集收集实现。SpringTransactionAnnotationParser就是作用于这个里面，用于发现@Transactiona注解的方法

TransactionAttributeSourcePointcut

也是见名知意，Pointcut属于aop的概念范畴，需要了解spring aop的知识才能看明白，这个就是@Transactional注解的切点，AnnotationTransactionAttributeSource作用于此，用于寻找@Transactiona注解的方法，关键代码如下：

public boolean matches(Method method, Class targetClass) {TransactionAttributeSource tas = getTransactionAttributeSource();return (tas == null tas.getTransactionAttribute(method, targetClass) != null);}

TransactionInterceptor

事务的拦截器。aop编程里，有了切入点Pointcut，就要有通知advice，我们熟悉的spring aop里有前置、后置、环绕、异常等通知类型，TransactionInterceptor属于自定义通知模型实现，实现自Advice接口，类似于环绕通知，具体见类结构图，如下：

　　核心方法如下：

public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {// Work out the target class: may be {@code null}.// The TransactionAttributeSource should be passed the target class// as well as the method, which may be from an interface.Class targetClass = (invocation.getThis() != null ? AopUtils.getTargetClass(invocation.getThis()) : null);// Adapt to TransactionAspectSupports invokeWithinTransaction...return invokeWithinTransaction(invocation.getMethod(), targetClass, invocation::proceed);}

被@Transactional注解的方法，如果被aop正确的增强了，运行的时候都会进入到这个方法里面，如果你发现事务不生效啊等等问题，可以从这里开始定位真实原因

BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor

事务增强器，用于增强添加了@Transactional注解的方法，上面提到的这些核心类，最终都作用于这里，用于寻找@Transactional注解的方法和织入事务处理逻辑

ProxyTransactionManagementConfiguration

代理事务管理的配置类，上面介绍的这些事务aop编程相关的在这个里面组合配置生效的，同时，如果你有特殊的个性化的需求，也可以自定义注册这个里面的实例。比如我嫌弃@Transactional注解太长了，想用@Tx注解。没关系，直接定义个TransactionAttributeSource实现，解析@Tx的方法，然后注册到spring的上线文中即可。代码如：

@Configuration(proxyBeanMethods = false)public class ProxyTransactionManagementConfiguration extends AbstractTransactionManagementConfiguration {@Bean(name = TransactionManagementConfigUtils.TRANSACTION_ADVISOR_BEAN_NAME)@Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)public BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor transactionAdvisor(TransactionAttributeSource transactionAttributeSource,TransactionInterceptor transactionInterceptor) {BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor advisor = new BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor();advisor.setTransactionAttributeSource(transactionAttributeSource);advisor.setAdvice(transactionInterceptor);if (this.enableTx != null) {advisor.setOrder(this.enableTx.getNumber("order"));}return advisor;}@Bean@Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)public TransactionAttributeSource transactionAttributeSource() {return new AnnotationTransactionAttributeSource();}@Bean@Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)public TransactionInterceptor transactionInterceptor(TransactionAttributeSource transactionAttributeSource) {TransactionInterceptor interceptor = new TransactionInterceptor();interceptor.setTransactionAttributeSource(transactionAttributeSource);if (this.txManager != null) {interceptor.setTransactionManager(this.txManager);}return interceptor;}}

事务抽象核心类释义

PlatformTransactionManager

平台事务管理器，这是Spring事务基础设施中的中心接口。它定义了三个最最基本的事务方法，getTransaction获取事务，包含了事务开启的行为，commit提交事务，rollback回滚事务。代码如下：

public interface PlatformTransactionManager extends TransactionManager {TransactionStatus getTransaction(@Nullable TransactionDefinition definition)throws TransactionException;void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException;void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;}

在spring-tx中并没有提供真正的实现类，只提供了一个抽象派生类AbstractPlatformTransactionManager，并建议其他实现基于这个派生类，因为它预先实现了定义的传播行为并处理事务同步处理。子类必须为底层事务的特定状态实现模板方法，例如:begin、suspend、resume、commit等。我们平时常见的实现有：JpaTransactionManager、JtaTransactionManager、DataSourceTransactionManager等。事务管理器和事务aop处理的逻辑本身没有任何耦合，只需将PlatformTransactionManager实例注册到spring上下文中即可，事务拦截器会通过获取到@Transactional里的transactionManager属性去上下文中寻找事务管理器，并将其缓存起来，见TransactionAspectSupport.java里的determineTransactionManager方法

protected PlatformTransactionManager determineTransactionManager(@Nullable TransactionAttribute txAttr) {// Do not attempt to lookup tx manager if no tx attributes are setif (txAttr == null this.beanFactory == null) {return asPlatformTransactionManager(getTransactionManager());}String qualifier = txAttr.getQualifier();if (StringUtils.hasText(qualifier)) {return determineQualifiedTransactionManager(this.beanFactory, qualifier);}else if (StringUtils.hasText(this.transactionManagerBeanName)) {return determineQualifiedTransactionManager(this.beanFactory, this.transactionManagerBeanName);}else {PlatformTransactionManager defaultTransactionManager = asPlatformTransactionManager(getTransactionManager());if (defaultTransactionManager == null) {defaultTransactionManager = asPlatformTransactionManager(this.transactionManagerCache.get(DEFAULT_TRANSACTION_MANAGER_KEY));if (defaultTransactionManager == null) {defaultTransactionManager = this.beanFactory.getBean(PlatformTransactionManager.class);this.transactionManagerCache.putIfAbsent(DEFAULT_TRANSACTION_MANAGER_KEY, defaultTransactionManager);}}return defaultTransactionManager;}}

TransactionStatus

事务状态抽象，用这个类的实现来维护当前的事务状态，spring-tx里提供了默认的实现DefaultTransactionStatus。一般情况下这个不需要我们关心，它和PlatformTransactionManager是成对存在的，心细的你可能已经发现了，PlatformTransactionManager里的三个事务行为传递的就是TransactionStatus。我们知道事务aop增强了添加@Transactional的方法，在执行方法前调用PlatformTransactionManager.getTransaction开启事务,之后调用commit方法提交事务，提交事务的入参TransactionStatus就是开启事务获得的。参见TransactionAspectSupport.java里的createTransactionIfNecessary方法

TransactionDefinition

事务定义，对应了TransactionAttribute，最终通过aop得到的TransactionAttribute里的属性会被传递到TransactionDefinition里，所以TransactionDefinition里也包含了所有事务相关的属性，PlatformTransactionManager.getTransaction正是通过这个里面的属性去获取的事务。AbstractPlatformTransactionManager派生类里也是通过这个里面的属性去判断协调spring的事务传播行为的

结语

当梳理完spring-tx模块的整个结构和工作方式后，仿佛拉开了spring事务管理的面纱，很多事务的执行细节一览无余。很多事务相关的问题也就很容易解释了。比如常见的类中的方法直接调用方法事务不生效等问题，以及可以非常清晰的理解spring的传播行为的真正含义等。最后预告下，spring对于多数据源的事务处理解决方案ChainedTransactionManager

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