SpringBoot--解决@Transactional与@CacheEvict联合使用导致的缓存与数据库的一致性问题

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简介

说明

        本文介绍@Transactional与@CacheEvict联合使用导致的缓存与数据库的一致性问题的原因及解决方案。

注解的作用

        @Transactional：给当前方法添加事务支持，是通过 AOP 动态代理实现的，在方法执行完之后提交事务。

        @CacheEvict：在该方法执行完之后，清除 redis 中的缓存，也是使用 AOP 动态代理实现的。

问题引出

如果是@Transactional与@CacheEvict用在同一个方法上边，是否有问题？

是否可以达到如下效果：先保存到数据库，提交数据库事务，然后清除缓存？

打断点分析

给@CacheEvict打断点

        执行清除缓存的是org.springframework.cache.Cache#evict方法，此处是使用 redis 作为缓存的提供者，所以在清除缓存时必然会调用 redis 缓存实现类的方法，即：org.springframework.data.redis.cache.RedisCache#evict。于是，在该方法处加一个断点：

给@Transactional打断点

        对于 JDBC 事务而言，想要提交事务就要调用java.sql.Connection#commit方法。由于笔者此处使用的是 MySQL 数据库，所以这里对应的实现类为com.mysql.jdbc.ConnectionImpl#commit。于是，同样在该方法加一个断点：

测试程序

        在执行 save 方法之前，通过调用 getById 方法已经将对应的数据缓存到了 redis 中。此时，Redis和数据库中 countNumber 的值为 1。

测试

调用save方法，id为1，countNumber为2。

1. 首先命中了org.springframework.data.redis.cache.RedisCache#evict方法的断点，执行完该方法之后，对应的Redis数据已被清除（countNumber为空）。此时数据库里countNumber仍然是1。
2. 再向下运行，到达com.mysql.jdbc.ConnectionImpl#commit，执行事务提交，执行完后，数据库里countNumber变成2

我们希望先提交事务，然后更新缓存。而真正的执行顺序是，先清除缓存，然后提交事务。

这样存在的问题：数据库和缓存数据不一致

先清除缓存，然后在事务还没有提交之前，程序就收到了用户的请求，发现缓存中没有数据，则去数据库中获取数据（事务还没有提交则获取到旧值），同时将获取的数据添加到缓存中。此时会导致数据库和缓存数据不一致。

解决方案

方案1：将事务单独拿出为一个方法

方案2：修改AOP执行顺序

修改 AOP 的执行顺序：改成先提交事务，再清除缓存。

方法如下：

@EnableCaching(order = Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)

注意

优先级越高不是应该越先执行吗？缓存 AOP 的优先级最高怎么比事务提交 AOP 执行的要晚呢？

多个 advice 运行在同一个 join point 时,Spring AOP 遵循与 AspectJ 相同的优先级规则来确定建议执行的顺序。可以通过实现org.springframework.core.Ordered接口或者使用@Order注解来控制其执行顺序。优先级最高的 advice 首先“在入口”运行，从 join point“出来”时，优先级最高的 advice 将最后运行。

可以把 Spring AOP 想象成一个同心圆。被增强的原始方法在圆心，每一层 AOP 就是增加一个新的同心圆。同时，优先级最高的在最外层。方法被调用时，从最外层按照 AOP1、AOP2 的顺序依次执行 around、before 方法，然后执行 method 方法，最后按照 AOP2、AOP1 的顺序依次执行 after 方法。

修改AOP顺序的方法分析

断点入口

        @Transactional和@CacheEvict都是通过动态代理来实现的，在执行 save 方法处打一个断点，命中断点之后，点击Step Into，就可以进入到代理对象的执行方法内。 

拦截的方法

        可以看到，执行 save 方法之前，被CglibAopProxy.DynamicAdvisedInterceptor#intercept方法所拦截了。（在 SpringBoot2.0 之后，SpringBoot 中 AOP 的默认实现被设置成了默认使用 CGLIB 来实现了。） 

所有的切面

通过 debug 可以发现：advised.advisors是一个 List，List 中的两个 Advisor 分别为：

• org.springframework.cache.interceptor.BeanFactoryCacheOperationSourceAdvisor: advice org.springframework.cache.interceptor.CacheInterceptor@4b2e3e8f
• org.springframework.transaction.interceptor.BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor: advice org.springframework.transaction.interceptor.TransactionInterceptor@27a97e08

那怎么修改 List 内元素的顺序呢？

通过查看BeanFactoryCacheOperationSourceAdvisor和BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor的源码可知，这两个类均继承了org.springframework.aop.support.AbstractPointcutAdvisor，而AbstractPointcutAdvisor这个抽象类实现了org.springframework.core.Ordered接口。

猜想：那我们是不是可以通过修改 getOrder()方法的返回值来影响 List 中的排序呢？

Order的设置方法

        以BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor为例，order 的值来自于AnnotationAttributes enableTx对象的某个属性。

        通过源码可以发现，AnnotationAttributes enableTx的属性全部都来自于@EnableTransactionManagement注解。

同理，@EnableCaching注解上也可以配置 order，这里不在赘述。

其他网址

当@Transactional遇到@CacheEvict，你的代码是不是有bug！ - 腾讯云开发者社区-腾讯云