Spring事務的用法示例與實現原理

本篇內容主要講解“Spring事務的用法示例與實現原理”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“Spring事務的用法示例與實現原理”吧!

關于事務，簡單來說，就是為了保證數據完整性而存在的一種工具，其主要有四大特性：原子性，一致性，隔離性和持久性。對于Spring事務，其最終還是在數據庫層面實現的，而Spring只是以一種比較優雅的方式對其進行封裝支持。本文首先會通過一個簡單的示例來講解Spring事務是如何使用的，然后會講解Spring是如何解析xml中的標簽，并對事務進行支持的。

1. 使用示例

關于事務最簡單的示例，就是其一致性，比如在整個事務執行過程中，如果任何一個位置報錯了，那么都會導致事務回滾，回滾之后數據的狀態將和事務執行之前完全一致。這里我們以用戶數據為例，在插入用戶數據的時候，如果程序報錯了，那么插入的動作就會回滾。如下是用戶的實體：

public class User {  private long id;  private String name;  private int age;      // getter, setter...}

如下是模擬插入用戶數據的業務代碼：

public interface UserService {  void insert(User user);  }@Service@Transactionalpublic class UserServiceImpl implements UserService {  @Autowired    private JdbcTemplate jdbcTemplate;  @Override    public void insert(User user) {      jdbcTemplate.update("insert into user (name, age) value (?, ?)",           user.getName(), user.getAge());    }  }

在進行事務支持時，Spring只需要使用者在需要事務支持的bean上使用@Transactional注解即可，如果需要修改事務的隔離級別和傳播特性的屬性，則使用該注解中的屬性進行指定。這里默認的隔離級別與各個數據庫一致，比如MySQL是Repeatable Read，而傳播特性默認則為Propagation.REQUIRED，即只需要當前操作具有事務即可。如下是xml文件的配置：

<bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource" destroy-method="close">      <property name="url" value="jdbc:mysql://localhost/test?useUnicode=true"/>      <property name="driverClassName" value="com.mysql.jdbc.Driver"/>      <property name="username" value="****"/>      <property name="password" value="******"/></bean><bean id="jdbcTemplate" class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate">      <property name="dataSource" ref="dataSource"/></bean><bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">      <property name="dataSource" ref="dataSource"/></bean><context:component-scan base-package="com.transaction"/><tx:annotation-driven/>

上述數據庫配置用戶按照各自的設置進行配置即可。可以看到，這里對于數據庫的配置，主要包括四個方面：

• DataSource配置：設置當前應用所需要連接的數據庫，包括鏈接，用戶名，密碼等；

• JdbcTemplate聲明：封裝了客戶端調用數據庫的方式，用戶可以使用其他的方式，比如JpaRepository，Mybatis等等；

• TransactionManager配置：指定了事務的管理方式，這里使用的是DataSourceTransactionManager，對于不同的鏈接方式，也可以進行不同的配置，比如對于JpaRepository使用JpaTransactionManager，對于Hibernate，使用HibernateTransactionManager；

• tx:annotation-driven：主要用于事務驅動，其會通過AOP的方式聲明一個為事務支持的Advisor，通過該Advisor和事務的相關配置進行事務相關操作。

     按照上述配置，我們的事務功能即配置完成，如下是我們的驅動類程序：

public class TransactionApp {  @Test    public void testTransaction() {      ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");      UserService userService = ac.getBean(UserService.class);      User user = getUser();      userService.insert(user);    }  private User getUser() {      User user = new User();      user.setName("Mary");      user.setAge(27);    return user;    }  }

運行上述程序之后，可以看到數據庫中成功新增了一條數據。這里如果我們將業務代碼的插入語句之后手動拋出一個異常，那么，理論上插入語句是會回滾的。如下是修改后的service代碼：

@Service@Transactionalpublic class UserServiceImpl implements UserService {  @Autowired    private JdbcTemplate jdbcTemplate;  @Override    public void insert(User user) {      jdbcTemplate.update("insert into user (name, age) value (?, ?)",           user.getName(), user.getAge());    throw new RuntimeException();    }  }

這里我們手動拋出了一個RuntimeException，再次運行上述程序之后我們發現數據庫中是沒有新增的數據的，這說明我們的事務在程序出錯后是能夠保證數據一致性的。

2. 標簽解析

關于事務的實現原理，我們首先講解Spring是如何解析標簽，并且封裝相關bean的，后面我們會深入講解Spring是如何封裝數據庫事務的。

根據上面的示例，我們發現，其主要有三個部分：DataSource，TransactionManager和tx:annotation-driven標簽。這里前面兩個部分主要是聲明了兩個bean，分別用于數據庫連接的管理和事務的管理，而tx:annotation-driven才是Spring事務的驅動。根據本人前面對Spring自定義標簽的講解（Spring自定義標簽解析與實現），可以知道，這里tx:annotation-driven是一個自定義標簽，我們根據其命名空間（www.springframework.org/schema/tx）在全局范圍內搜索，可以找到其處理器指定文件spring.handlers，該文件內容如下：

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

這里也就是說tx:annotation-driven標簽的解析在TxNamespaceHandler中，我們繼續打開該文件可以看到起init()方法如下：

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

可以看到，這里的annotation-driven是在AnnotationDrivenBeanDefinitionParser中進行處理的，其parse()方法就是解析標簽，并且注冊相關bean的方法，如下是該方法的實現：

public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) {    // 注冊事務相關的監聽器，如果某個方法標注了TransactionalEventListener注解，      // 那么該方法就是一個事務事件觸發方法，即發生某種事務事件后，將會根據該注解的設置，回調指定      // 類型的方法。常見的事務事件有：事務執行前和事務完成(包括報錯后的完成)后的事件。      registerTransactionalEventListenerFactory(parserContext);      String mode = element.getAttribute("mode");    // 獲取當前事務驅動程序的模式，如果使用了aspectj模式，則會注冊一個AnnotationTransactionAspect      // 類型的bean，用戶可以以aspectj的方式使用該bean對事務進行更多的配置      if ("aspectj".equals(mode)) {          registerTransactionAspect(element, parserContext);      } else {        // 一般使用的是當前這種方式，這種方式將會在Spring中注冊三個bean，分別是          // AnnotationTransactionAttributeSource，TransactionInterceptor          // 和BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor，并通過Aop的方式實現事務          AopAutoProxyConfigurer.configureAutoProxyCreator(element, parserContext);      }    return null;  }

可以看到，對于事務的驅動，這里主要做了兩件事：①注冊事務相關的事件觸發器，這些觸發器由用戶自行提供，在事務進行提交或事務完成時會觸發相應的方法；②判斷當前事務驅動的模式，有默認模式和aspectj模式，對于aspectj模式，Spring會注冊一個AnnotationTransactionAspect類型的bean，用于用戶使用更親近于aspectj的方式進行事務處理；對于默認模式，這里主要是聲明了三個bean，最終通過Aop的方式進行事務切入。下面我們看一下Spring是如何注冊這三個bean的，如下是AopAutoProxyConfigurer.configureAutoProxyCreator的源碼：

public static void configureAutoProxyCreator(Element element,           ParserContext parserContext) {    // 這個方法主要是在當前BeanFactory中注冊InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator這個      // bean，這個bean繼承了AbstractAdvisorAutoProxyCreator，也就是其實現原理與我們前面      // 講解的Spring Aop的實現原理幾乎一致      AopNamespaceUtils.registerAutoProxyCreatorIfNecessary(parserContext, element);    // 這里的txAdvisorBeanName就是我們最終要注冊的bean，其類型就是下面注冊的      // BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor，可以看到，其本質是一個      // Advisor類型的對象，因而Spring Aop會將其作為一個切面織入到指定的bean中      String txAdvisorBeanName = TransactionManagementConfigUtils          .TRANSACTION_ADVISOR_BEAN_NAME;    // 如果當前BeanFactory中已經存在了目標bean，則不進行注冊      if (!parserContext.getRegistry().containsBeanDefinition(txAdvisorBeanName)) {          Object eleSource = parserContext.extractSource(element);        // 注冊AnnotationTransactionAttributeSource，這個bean的主要作用是封裝          // @Transactional注解中聲明的各個屬性          RootBeanDefinition sourceDef = new RootBeanDefinition(       "org.springframework.transaction.annotation.AnnotationTransactionAttributeSource");          sourceDef.setSource(eleSource);          sourceDef.setRole(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE);          String sourceName = parserContext.getReaderContext()              .registerWithGeneratedName(sourceDef);        // 注冊TransactionInterceptor類型的bean，并且將上面的封裝屬性的bean設置為其一個屬性。          // 這個bean本質上是一個Advice(可查看其繼承結構)，Spring Aop使用Advisor封裝實現切面          // 邏輯織入所需的所有屬性，但真正的切面邏輯卻是保存在其Advice屬性中的，也就是說這里的          // TransactionInterceptor才是真正封裝了事務切面邏輯的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);        // 注冊BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor類型的bean，這個bean實現了          // Advisor接口，實際上就是封裝了當前需要織入的切面的所有所需的屬性          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);        // 將需要注冊的bean封裝到CompositeComponentDefinition中，并且進行注冊          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事務相關的標簽即解析完成，這里主要是聲明了一個BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor類型的bean到BeanFactory中，其實際為Advisor類型，這也是Spring事務能夠通過Aop實現事務的根本原因。

3. 實現原理

關于Spring事務的實現原理，這里需要抓住的就是，其是使用Aop實現的，我們知道，Aop在進行解析的時候，最終會生成一個Adivsor對象，這個Advisor對象中封裝了切面織入所需要的所有信息，其中就包括最重要的兩個部分就是Pointcut和Adivce屬性。這里Pointcut用于判斷目標bean是否需要織入當前切面邏輯；Advice則封裝了需要織入的切面邏輯。如下是這三個部分的簡要關系圖：

同樣的，對于Spring事務，其既然是使用Spring Aop實現的，那么也同樣會有這三個成員。我們這里我們只看到了注冊的Advisor和Advice（即BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor和TransactionInterceptor），那么Pointcut在哪里呢？這里我們查看BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor的源碼可以發現，其內部聲明了一個TransactionAttributeSourcePointcut類型的屬性，并且直接在內部進行了實現，這就是我們需要找的Pointcut。這里這三個對象對應的關系如下：

這樣，用于實現Spring事務的Advisor，Pointcut以及Advice都已經找到了。關于這三個類的具體作用，我們這里進行整體的上的講解，后面我們將會深入其內部講解其是如何進行bean的過濾以及事務邏輯的織入的。

•  BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor：封裝了實現事務所需的所有屬性，包括Pointcut，Advice，TransactionManager以及一些其他的在Transactional注解中聲明的屬性；

•  TransactionAttributeSourcePointcut：用于判斷哪些bean需要織入當前的事務邏輯。這里可想而知，其判斷的基本邏輯就是判斷其方法或類聲明上有沒有使用@Transactional注解，如果使用了就是需要織入事務邏輯的bean;

•  TransactionInterceptor：這個bean本質上是一個Advice，其封裝了當前需要織入目標bean的切面邏輯，也就是Spring事務是如果借助于數據庫事務來實現對目標方法的環繞的。

4. 小結

本文首先通過一個簡單的例子講解了Spring事務是如何使用的，然后講解了Spring事務進行標簽解析的時候做了哪些工作，***講解了Spring事務是如何與Spring Aop進行一一對應的，并且是如何通過Spring Aop實現將事務邏輯織入目標bean的。

到此，相信大家對“Spring事務的用法示例與實現原理”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！