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【每日一博】Spring 事务管理器 PlatformTransactionManager

1 系列目录

分布式事务系列（开篇）提出疑问和研究过程
分布式事务系列（1.1）Spring事务管理器PlatformTransactionManager源码分析
分布式事务系列（1.2）Spring事务体系

2 jdbc事务

2.1 例子

public void save(User user) throws SQLException{   Connection conn=jdbcDao.getConnection();   conn.setAutoCommit(false);   try {    PreparedStatement ps=conn.prepareStatement("insert into user(name,age) value(?,?)");    ps.setString(1,user.getName());    ps.setInt(2,user.getAge());    ps.execute();    conn.commit();   } catch (Exception e) {    e.printStackTrace();    conn.rollback();   }finally{    conn.close();   } }

2.2 分析

怎么使用事务

将自动提交设置为false,即conn.setAutoCommit(false)，然后手动来conn.commit()、或者conn.rollback()。
一个重要意识

conn.commit();conn.rollback()等这些属于事务代码，其他执行sql的代码属于业务代码

只有事务代码和业务代码使用的是同一个Connection的时候，事务的回滚和提交才能正常执行,所以如果我们要实现事务代码和业务代码的分离，必须要保证他们使用的是同一个Connection。
谁在执行事务

我们可以看到，可以通过操作Connection连接来执行事务，这并不代表Connection具有事务功能，而是使用了数据库自身的事务功能，Connection仅仅是把一些命令如commit、rollback传递给数据库

2.3 存在的问题

1 业务代码都要嵌套在try catch事务模板代码中
2 当存在多个类似save(User user)的业务逻辑时，没法保证他们的原子性
```
login(user); save(user); 
```
这两个业务逻辑都是相似的代码,获取Connection连接，然后执行sql语句。没法保证它们的原子性，是因为它们使用的不是同一个连接，不在同一个事务内。

3 Hibernate的事务

3.1 例子

public void save(User user){   Session session=hibernateDao.openSession();   Transaction tx=null;   try {    tx=session.beginTransaction();       session.save(user);       tx.commit();     } catch (Exception e) {    if(tx!=null){    tx.rollback();    }   }finally{    session.close();   } }

3.2 分析

事务功能和业务功能的分离

jdbc事务中Connection负担了两方面的功能，事务功能和执行sql的功能。这里的Transaction是Hibernate自己定义的事务，Hibernate则把这两者的功能单独开来，将事务功能交给了Transaction，使得职责更加分工明确。
事务的原理

其实Session、Transaction内部会有一个相同的Connection，这样就保证了业务代码和事务代码使用的是同一个Connection，Transaction事务的回滚都是依托内部的Connection来完成的，如下：
- 事务的开始，设置自动提交为false
- 事务的提交，通过connection的commit方法来提交
事务的回滚等操作，不再列举

4 Spring事务功能的总体接口设计

由于上述各家实现事务功能的方式各不相同，Spring进行了统一的抽象，形成了PlatformTransactionManager事务管理器接口，事务的提交、回滚等操作全部交给它来实现。Spring的事务体系也是在PlatformTransactionManager事务管理器接口上开展开来的，所以先来了解下PlatformTransactionManager事务管理器。

4.1 事务功能的总体接口设计

先来看下三大接口

PlatformTransactionManager ：事务管理器
TransactionDefinition ：事务的一些基础信息，如超时时间、隔离级别、传播属性等
TransactionStatus ：事务的一些状态信息，如是否是一个新的事务、是否已被标记为回滚

看下PlatformTransactionManager如何来操作事务：

public interface PlatformTransactionManager {  //根据事务定义TransactionDefinition，获取事务  TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition);  //提交事务  void commit(TransactionStatus status);  //回滚事务  void rollback(TransactionStatus status); }

4.2 接口对应的实现

4.2.1 事务定义接口TransactionDefinition

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红线上方是一些常量定义（事务的隔离级别和事务的传播属性，具体不再说，网上一大堆）
事务的定义包含：事务的隔离级别、事务的传播属性、超时时间设置、是否只读

要明白的地方：

事务的隔离级别是数据库本身的事务功能，然而事务的传播属性则是Spring自己为我们提供的功能，数据库事务没有事务的传播属性这一说法。

该接口的实现DefaultTransactionDefinition：默认的事务定义

public class DefaultTransactionDefinition implements TransactionDefinition, Serializable {  private int propagationBehavior = PROPAGATION_REQUIRED;  private int isolationLevel = ISOLATION_DEFAULT;  private int timeout = TIMEOUT_DEFAULT;  private boolean readOnly = false;  //略 }

事务的传播属性为PROPAGATION_REQUIRED，即当前没有事务的时候，创建一个，如果有则使用当前事务
事务的隔离级别采用底层数据库默认的隔离级别
超时时间采用底层数据库默认的超时时间
是否只读为false

4.2.2 事务接口定义TransactionStatus

先引出Connection连接中的保存点功能：

//创建一个保存点 conn.setSavepoint(name); //回滚到某个保存点 conn.rollback(savepoint); //释放某个保存点 conn.releaseSavepoint(savepoint);

TransactionStatus它继承了SavepointManager接口，SavepointManager是对事务中上述保存点功能的封装，如下：

public interface SavepointManager {     Object createSavepoint() throws TransactionException;     void rollbackToSavepoint(Object savepoint) throws TransactionException;     void releaseSavepoint(Object savepoint) throws TransactionException; }

Spring利用保存点功能实现了事务的嵌套功能。后面会详细说明。

TransactionStatus本身更多存储的是事务的一些状态信息：

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是否是一个新的事物
是否有保存点
是否已被标记为回滚

常用的TransactionStatus接口实现为DefaultTransactionStatus：

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目前jdbc事务是通过Connection来实现事务的，Hibernate是通过它自己定义的Transaction来实现的，所以各家的事务都不同，所以Spring只能以Object transaction的形式来表示各家的事务，事务的回滚和提交等操作都会最终委托给上述Object transaction来完成。

Object transaction的职责就是提交回滚事务，这个transaction的选择可能如下：

DataSourceTransactionObject
HibernateTransactionObject
JpaTransactionObject（之后再详细说）

详细信息分别如下：

对于DataSourceTransactionObject：

我们使用了dataSource来获取连接，要想实现事务功能，必然需要使用Connection，所以它中肯定有一个Connection来执行事务的操作。

DataSourceTransactionObject中有一个ConnectionHolder，它封装了一个Connection。
对于HibernateTransactionObject：

我们使用了hibenrate,此时要想实现事务功能，必然需要通过hibernate自己定义的Transaction来实现。

HibernateTransactionObject中含有一个SessionHolder，和上面的ConnectionHolder一样，它封装了一个Session,有了Session，我们就可以通过Session来产生一个Hibernate的Transaction，从而实现事务操作。

4.2.3 事务管理器接口定义PlatformTransactionManager

类图关系如下：

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重点来说下

AbstractPlatformTransactionManager
- DataSourceTransactionManager
- HibernateTransactionManager
- JpaTransactionManager（之后详细再说）

这就需要来看看事务管理器的接口，上述的他们都是怎么实现的：

1 第一个接口：TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) 根据事务定义获取事务状态

大体内容就是先获取上述说明的Object transaction，判断当前事务是否已存在，如果存在则进行事务的传播属性处理，后面详细说明，如果不存在new DefaultTransactionStatus，新创建一个事务，同时使用Object transaction开启事务。分成了几个过程：
- 1.1 获取Object transaction：
不同的事务管理器获取不同的Object transaction
- DataSourceTransactionManager就是获取上述的DataSourceTransactionObject
```
从当前线程中获取绑定的ConnectionHolder，可能为null,如果为null，则会在下一个开启事务的过程中，从dataSource中获取一个Connection，封装成ConnectionHolder，然后再绑定到当前线程  然后我们new 一个DataSourceTransactionObject了，具体过程如下： 
```
- HibernateTransactionManager获取HibernateTransactionObject
```
从当前线程中获取绑定的SessionHolder，可能为null,如果为null，则会在下一个开启事务的过程中从sessionFactory中获取一个session,然后封装成SessionHolder，然后再绑定到当前线程  然后我们就可以new 一个HibernateTransactionObject了，具体过程如下： 
```

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1.2 构建DefaultTransactionStatus，使用Object transaction开启事务

DataSourceTransactionManager的DataSourceTransactionObject开启过程如下：

首先判断之前的获取当前线程绑定的ConnectionHolder是否为null，如果为null，从dataSource中获取一个Connection，封装成ConnectionHolder，然后再绑定到当前线程 因为开启了一个事务，则必须要关闭DataSourceTransactionObject中Connection的自动提交，代码如下（省略一些）：        protected void doBegin(Object transaction, TransactionDefinition definition) {  DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) transaction;  Connection con = null;  //如果ConnectionHolder是否为null，从新获取  if (txObject.getConnectionHolder() == null ||       txObject.getConnectionHolder().isSynchronizedWithTransaction()) {   Connection newCon = this.dataSource.getConnection();   txObject.setConnectionHolder(new ConnectionHolder(newCon), true);  }  con = txObject.getConnectionHolder().getConnection();  Integer previousIsolationLevel = DataSourceUtils.prepareConnectionForTransaction(con, definition);  txObject.setPreviousIsolationLevel(previousIsolationLevel);  //取消自动提交  if (con.getAutoCommit()) {   txObject.setMustRestoreAutoCommit(true);   if (logger.isDebugEnabled()) {       logger.debug("Switching JDBC Connection [" + con + "] to manual commit");   }   con.setAutoCommit(false);  }  txObject.getConnectionHolder().setTransactionActive(true);  //如果是新增的ConnectionHolder，则绑定到当前线程  if (txObject.isNewConnectionHolder()) {   TransactionSynchronizationManager.bindResource(getDataSource(), txObject.getConnectionHolder());  }        }

HibernateTransactionManager的HibernateTransactionObject开启过程如下：

也是同样的逻辑，如果SessionHolder为null，则从SessionFactory中获取一个Session，然后封装成SessionHolder，然后把这个SessionHolder绑定到当前线程

       Session newSession = (entityInterceptor != null ?           getSessionFactory().withOptions().interceptor(entityInterceptor).openSession() :           getSessionFactory().openSession());        txObject.setSession(newSession);

同时，使用上述session开启一个事务，把事务对象也保存到上述的SessionHolder中。

       Transaction hibTx=session.beginTransaction();        txObject.getSessionHolder().setTransaction(hibTx);

如果是新创建的SessionHolder，则绑定到当前线程

       // Bind the session holder to the thread.        if (txObject.isNewSessionHolder()) {          TransactionSynchronizationManager.bindResource(getSessionFactory(), txObject.getSessionHolder());        }

2 第二个接口：void rollback(TransactionStatus status) 回滚事务

回滚，则还是利用DefaultTransactionStatus内部的Object transaction来执行回滚操作

DataSourceTransactionManager就是使用DataSourceTransactionObject中的Connection来进行回滚操作

    protected void doRollback(DefaultTransactionStatus status) {  DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) status.getTransaction();  Connection con = txObject.getConnectionHolder().getConnection();  try {    con.rollback();  }  catch (SQLException ex) {    throw new TransactionSystemException("Could not roll back JDBC transaction", ex);  }     }

HibernateTransactionManager就是使用HibernateTransactionObject中的SessionHolder中的Session创建的事务Transaction来进行回滚操作

    protected void doRollback(DefaultTransactionStatus status) {        HibernateTransactionObject txObject = (HibernateTransactionObject) status.getTransaction();        try {          txObject.getSessionHolder().getTransaction().rollback();        }     }

3 第三个接口： void commit(TransactionStatus status) 提交事务

同理，DataSourceTransactionManager依托内部的Connection来完成提交操作

HibernateTransactionManager依托内部的Transaction来完成提交操作

4.3 事务的传播属性解析

可以参考这篇文章的案例说明 Spring事务的传播行为和隔离级别 ,下面重点源码分析下Spring的事务传播属性：

对于事务的传播属性的代码如下：

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在获取Object transaction之后，先进行判断，是否是已存在的事务。因为这个Object transaction的获取过程就是直接从线程绑定的获取的,可能当前线程已经存在事务，具体判断如下：

DataSourceTransactionManager

protected boolean isExistingTransaction(Object transaction) {     DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) transaction;     return (txObject.getConnectionHolder() != null && txObject.getConnectionHolder().isTransactionActive()); }

就是依据和当前线程绑定的ConnectionHolder中是否已存在事务

HibernateTransactionManager

public boolean hasSpringManagedTransaction() {     return (this.sessionHolder != null && this.sessionHolder.getTransaction() != null); }

也是依据和当前线程绑定的SessionHolder是否已存在事务

如果是已存在事务：则需要对事务的传播属性进行处理，如下即上述截图中的的handleExistingTransaction方法：

1 PROPAGATION_NEVER：不允许存在事务，如果存在抛出异常

if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER) {     throw new IllegalTransactionStateException(          "Existing transaction found for transaction marked with propagation 'never'"); }

2 PROPAGATION_NOT_SUPPORTED：不支持事务，如果存在事务，则需将事务挂起，保存起来，当执行完成之后，需要将挂起的事务继续恢复

if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED) {   if (debugEnabled) {    logger.debug("Suspending current transaction");   }   Object suspendedResources = suspend(transaction);   boolean newSynchronization = (getTransactionSynchronization() == SYNCHRONIZATION_ALWAYS);   return prepareTransactionStatus(    definition, null, false, newSynchronization, debugEnabled, suspendedResources); }

挂起之后，产生一个Object transaction=null的事务，即不执行事务代码，同时把挂起的资源信息传递给新创建的事务，当这个事务执行完成之后，再把挂起的资源恢复过来

2.1 对于DataSourceTransactionManager来说，事务的挂起，就是把当前线程关联的ConnectionHolder解除绑定：

    protected Object doSuspend(Object transaction) {  DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) transaction;  txObject.setConnectionHolder(null);  ConnectionHolder conHolder = (ConnectionHolder)     TransactionSynchronizationManager.unbindResource(this.dataSource);  return conHolder;     } 同理事务的恢复就是把上述ConnectionHolder再重新绑定到当前线程，继续执行该事务

2.2 对于HibernateTransactionManager来说，事务的挂起，就是把当前线程关联的SessionHolder解除绑定

    protected Object doSuspend(Object transaction) {        HibernateTransactionObject txObject = (HibernateTransactionObject) transaction;        txObject.setSessionHolder(null);        SessionHolder sessionHolder =           (SessionHolder) TransactionSynchronizationManager.unbindResource(getSessionFactory());        txObject.setConnectionHolder(null);        ConnectionHolder connectionHolder = null;        if (getDataSource() != null) {          connectionHolder = (ConnectionHolder) TransactionSynchronizationManager.unbindResource(getDataSource());        }        return new SuspendedResourcesHolder(sessionHolder, connectionHolder);     }  同理事务的恢复就是把上述SessionHolder再重新绑定到当前线程，继续执行该事务

3 PROPAGATION_REQUIRES_NEW：开启一个新的事务，如果当前存在事务则把当前事务挂起来

if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW) {   SuspendedResourcesHolder suspendedResources = suspend(transaction);   try {    boolean newSynchronization = (getTransactionSynchronization() != SYNCHRONIZATION_NEVER);    DefaultTransactionStatus status = newTransactionStatus(     definition, transaction, true, newSynchronization, debugEnabled, suspendedResources);    doBegin(transaction, definition);    prepareSynchronization(status, definition);    return status;   } }

可以看到，创建新的事务，就会调用doBegin(transaction, definition);方法，将事务开启。

4 PROPAGATION_NESTED ：原理很多人已详细说明，可以参考简单理解Spring中的PROPAGATION_NESTED ，源码证实有待继续研究

if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED) {   if (useSavepointForNestedTransaction()) {    DefaultTransactionStatus status =     prepareTransactionStatus(definition, transaction, false, false, debugEnabled, null);    status.createAndHoldSavepoint();    return status;   } }

这里使用了Object transaction来创建了SavePoint，仍旧使用原事务