Spring JTA分布式事务实现
1.概述
Java Transaction API，通常称为JTA，是用于管理 Java中的事务的API 。它允许我们以资源无关的方式启动，提交和回滚事务。
根据用于管理事务的底层实现，Spring中的事务策略可以分为两个主要部分：
- 单连接器策略（相当于本地事务管理器） - 底层技术使用单连接器。例如，JDBC使用连接级事务、Hibernate以及JDO使用会话级事务。可以应用使用AOP和拦截器的声明式事务管理。
- 多连接器策略（相当于全局事务管理器） - 底层技术具有使用多个连接器的能力。当有这方面需求时，JTA是最好的选择。此策略需要启用JTA的数据源实例。JBossTS、Atomikos、Bitronix都是开源的JTA实现。
JTA的真正强大之处在于它能够在单个事务中管理多个资源（如数据库，消息服务）。
在本文中，我们将从概念层面了解JTA，并了解业务代码通常是如何与JTA交互。
2.通用接口和分布式事务
JTA提供了对业务代码的事务控制（开始，提交和回滚）的抽象。
如果没有这种抽象，我们必须处理每种资源类型的各个API。
例如，我们需要处理JDBC资源。同样，JMS资源可能具有类似但不兼容的模型。
通过JTA，我们可以以一致和协调的方式管理不同类型的多种资源。
作为API，JTA定义了由事务管理器实现的接口和语义 。实现由Atomikos和Bitronix等库提供。
3.示例项目
本例子模拟了银行应用的一个非常简单的转账业务。我们有两个服务：银行账户服务BankAccountService 和操作行为审计服务AuditService，它们使用了两个不同的数据库。
数据库采用的是JAVA内置数据库HSQLDB，这些独立的数据库需要在事务开始，提交或回滚时进行协调。
JTA事务管理器采用Bitronix。
我们的示例项目使用Spring Boot来简化配置：
org.springframework.boot
spring-boot-dependencies
2.1.4.RELEASE
pom
import
org.springframework.boot
spring-boot-starter-jta-bitronix
org.hsqldb
hsqldb
在服务启动时，建立2个数据源：accountDb，auditDb：
@Bean("dataSourceAccount")
public DataSource dataSource() throws Exception {
return createHsqlXADatasource("jdbc:hsqldb:mem:accountDb");
}
@Bean("dataSourceAudit")
public DataSource dataSourceAudit() throws Exception {
return createHsqlXADatasource("jdbc:hsqldb:mem:auditDb");
}
在每个测试方法之前，我们使用脚本分别在每个库下创建表：ACCOUNT和AUDIT_LOG，并初始化一些数据：
| ID | BALANCE |
|---|---|
| a0000001 | 1000 |
| a0000002 | 2000 |
4.声明性事务界定
在JTA中处理事务的第一种方法是使用@Transactional注解。
让我们用@Transactional注解服务方法 executeTranser（）。 这表明事务管理器开始事务：
@Transactional
public void executeTransfer(String fromAccontId, String toAccountId,
BigDecimal amount) {
bankAccountService.transfer(fromAccontId, toAccountId, amount);
auditService.log(fromAccontId, toAccountId, amount);
BigDecimal balance = bankAccountService.balanceOf(fromAccontId);
if (balance.compareTo(BigDecimal.ZERO) < 0) {
throw new RuntimeException("余额不足!");
}
}
这里 executeTranser（）方法调用了2个不同的服务：AccountService和AuditService。这2个服务使用2个不同的数据库。
当 executeTransfer（）返回时，该事务管理器识别出它是事务的结束，将作用于两个数据库。
在方法结束时，如果转账人的资金不足， executeTransfer（）会检查帐户余额并抛出 RuntimeException异常。
4.1没有异常全部提交
场景1：当从a0000001账户给a0000002账户转账500元时，由于执行金额小于余额，一切正常。行为审计表里增加一条记录。
@Test
public void givenAnnotationTx_whenNoException_thenAllCommitted()
throws Exception {
tellerService.executeTransfer("a0000001", "a0000002",
BigDecimal.valueOf(500));
assertThat(accountService.balanceOf("a0000001"))
.isEqualByComparingTo(BigDecimal.valueOf(500));
assertThat(accountService.balanceOf("a0000002"))
.isEqualByComparingTo(BigDecimal.valueOf(2500));
TransferLog lastTransferLog = auditService.lastTransferLog();
assertThat(lastTransferLog).isNotNull();
assertThat(lastTransferLog.getFromAccountId()).isEqualTo("a0000001");
assertThat(lastTransferLog.getToAccountId()).isEqualTo("a0000002");
assertThat(lastTransferLog.getAmount())
.isEqualByComparingTo(BigDecimal.valueOf(500));
}
4.2出现异常进行回滚
场景2：当从a0000002账户给a0000001账户转账10000元时，由于执行金额大于余额，抛出异常。两个数据库进行回滚，账户余额不变，行为审计表没有数据。
@Test
public void givenAnnotationTx_whenException_thenAllRolledBack()
throws Exception {
assertThatThrownBy(() -> {
tellerService.executeTransfer("a0000002", "a0000001",
BigDecimal.valueOf(100000));
}).hasMessage("余额不足!");
assertThat(accountService.balanceOf("a0000001"))
.isEqualByComparingTo(BigDecimal.valueOf(1000));
assertThat(accountService.balanceOf("a0000002"))
.isEqualByComparingTo(BigDecimal.valueOf(2000));
assertThat(auditService.lastTransferLog()).isNull();
}
5.编程性事务界定
另一种控制JTA事务的方法是通过调用 javax.transaction.UserTransaction以编程方式实现。
public void executeTransferProgrammaticTx(String fromAccontId,
String toAccountId, BigDecimal amount) throws Exception {
userTransaction.begin();
bankAccountService.transfer(fromAccontId, toAccountId, amount);
auditService.log(fromAccontId, toAccountId, amount);
BigDecimal balance = bankAccountService.balanceOf(fromAccontId);
if (balance.compareTo(BigDecimal.ZERO) < 0) {
userTransaction.rollback();
throw new RuntimeException("余额不足!");
} else {
userTransaction.commit();
}
}
在我们的示例中，begin（）方法启动了一个新事务。如果余额验证失败，调用rollback（），它将回滚两个数据库。否则，调用commit（） 会将更改提交给两个数据库。
需要注意的是 commit（）和 rollback（）都 结束当前事务。
6.总结
在本文中，我们讨论了JTA试图解决的问题。通过示例工程说明了使用注释和编程方式来控制事务，涉及需要在单个事务中协调2个事务资源。
示例完整代码可以在GitHub上找到。