Spring Tx源码解析(三)

前言

  上篇我们分析了spring-tx中的AOP部分,包括TransactionAttributeSourcePointcut如何定位潜在的事务方法,以及TransactionInterceptor又如何结合PlatformTransactionManager为方法应用事务管理,相信看过上篇的同学也从中get到了使用AOP的新姿势

  不过到目前为止,除去开篇中的概念介绍,我们对PlatformTransactionManager还知之甚少,本篇我们就深入一点儿。DataSourceTransactionManager作为最具代表性的 PlatformTransactionManager实现,我们就以它为例来看看隐藏在抽象下的实现细节吧。

一个小例子

  来看一个使用Spring声明式事务的小例子。

    @Service
    public class ServiceA {
        @Autowired
        private ServiceB serviceB;
        // Propagation.REQUIRED 有就加入,没有就自己玩
        @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
        public void service() {
            // do some CRUD stuff...
            // then call serviceB#service()
            serviceB.service();
        }
    }

    @Service
    public class ServiceB {
        // Propagation.REQUIRES_NEW 自扫门前雪,各用各的事务
        @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
        public void service() {
            // do some CRUD stuff...
        }
    }
    
    @RestController
    public class DemoController {
        @Autowired
        private ServiceA serviceA;
        
        @PostMapping("/demo")
        public void demo() {
            serviceA.service();
        }
    }

这里我们有两个事务方法,分别属于ServiceAServiceB,处理请求的入口在DemoController。请求到达后,

  1. 进入服务 A 的service()方法
  2. 开启事务 tx-a
  3. 执行CRUD
  4. 进入服务 B 的service()方法
  5. 挂起 tx-a,开启新事务 tx-b
  6. 执行CRUD
  7. 结束serviceB#service()调用,视执行情况提交或回滚事务
  8. 结束serviceA#service()调用,视执行情况提交或回滚事务

麻雀虽小五脏俱全,这个小例子也是后续分析源码时的参照,先给出来混个脸熟吧。

DataSourceTransactionManager

Hierarchy overview
ds-tx-manager.png

  DataSourceTransactionManager继承自AbstractPlatformTransactionManager,基类中实现了事务管理的一整套工作流:

  1. 检查是否已存在事务
  2. 应用适当的传播行为
  3. 必要时暂停和恢复事务
  4. 提交事务时检查rollback-only标记
  5. 回滚事务时的处理——如实回滚或仅设置rollback-only标记
  6. 触发已注册的transaction synchronization回调

子类只需要根据事务的状态实现特定的模板方法即可,比如事务开始、暂停、恢复、提交和回滚。

TransactionInterceptor

  事务拦截器想必大家都很熟悉了,简化后的模型大致如下:

    // 详细的分析请看上篇
        public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {
        Object result = null;
        // 1. 解析@Transactional注解
        TransactionAttribute txAttr = xxx;
        // 2. 获取事物管理器
        PlatformTransactionManager txManager = xxx;
        // 3. 根据配置的事务属性开启事务
        TransactionStatus status = txManager.getTransaction(txAttr);
        try {
            // 4. 执行目标方法
            result = invocation.proceed();
        } catch (Throwable ex) {
            // 5-1. 方法异常退出,根据配置决定是提交还是回滚
            if (txAttr.rollbackOn(ex)) {
                txManager.rollback(status);
            } else {
                txManager.commit(status);
            }
            throw ex;
        }
        // 5-2. 方法正常执行完成,提交事务
        txManager.commit(status);
        return result;
    }

核心流程大致分为5步,其中和事务管理器有关的是第3和第5步。前情提要到此结束,那我们就从第3步getTransaction(...)开始呗~

getTransaction
    @Override
    public final TransactionStatus getTransaction(@Nullable TransactionDefinition definition)
            throws TransactionException {
        // 使用默认配置,如果没有的话
        TransactionDefinition def = (definition != null ? definition : TransactionDefinition.withDefaults());
        // 模板方法,子类实现
        Object transaction = doGetTransaction();
        boolean debugEnabled = logger.isDebugEnabled();
        // 检查是否已存在事务
        if (isExistingTransaction(transaction)) {
            // 已存在事务,根据传播行为来决定如何处理
            return handleExistingTransaction(def, transaction, debugEnabled);
        }
        // 检查一下超时配置,默认 -1 ,不能更低了
        if (def.getTimeout() < TransactionDefinition.TIMEOUT_DEFAULT) {
            throw new InvalidTimeoutException("Invalid transaction timeout", def.getTimeout());
        }
        // 当前不存在事务,同样要根据传播行为来决定如何处理
        // PROPAGATION_MANDATORY 要求一定要运行在事务中,当前事务不存在,因此这里选择抛出异常
    if (def.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_MANDATORY) {
            throw new IllegalTransactionStateException(
                    "No existing transaction found for transaction marked with propagation 'mandatory'");
        }
    // PROPAGATION_REQUIRED 在没有事务存在时会开启新的独立事务
    // PROPAGATION_REQUIRES_NEW 无论是否有事务存在都会开启新的独立事务
    // PROPAGATION_NESTED 在没有事务存在时和PROPAGATION_REQUIRED的行为一致
    // 换言之,走到这里,这三种传播行为都会开启新的独立事务
        else if (def.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED ||
                def.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW ||
                def.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED) {
      // 挂起当前事务,这里传null是因为当前没有事务
      // 仍然调用suspend的意义在于触发 TransactionSynchronization#suspend() 回调
            SuspendedResourcesHolder suspendedResources = suspend(null);
            if (debugEnabled) {
                logger.debug("Creating new transaction with name [" + def.getName() + "]: " + def);
            }
            try {
        // 开启新的独立事务
                return startTransaction(def, transaction, debugEnabled, suspendedResources);
            }
            catch (RuntimeException | Error ex) {
        // 事务开启失败,恢复已存在的事务
        // 同样为了触发 TransactionSynchronization 回调,这里是 resume()
                resume(null, suspendedResources);
                throw ex;
            }
        }
        // 其它传播行为在当前没有事务存在时会继续以非事务方式运行,比如PROPAGATION_SUPPORTS
    // 不用为它们开启新的事务,但需要处理可能注册的transaction synchronization
        else {
            // Create "empty" transaction: no actual transaction, but potentially synchronization.
            if (def.getIsolationLevel() != TransactionDefinition.ISOLATION_DEFAULT && logger.isWarnEnabled()) {
                logger.warn("Custom isolation level specified but no actual transaction initiated; " +
                        "isolation level will effectively be ignored: " + def);
            }
            boolean newSynchronization = (getTransactionSynchronization() == SYNCHRONIZATION_ALWAYS);
            return prepareTransactionStatus(def, null, true, newSynchronization, debugEnabled, null);
        }
    }

  getTransaction(...)首先会调用模板方法doGetTransaction()来获取事务对象(transaction object)。事务对象虽然特定于具体的PlatformTransactionManeger实现,但一般都会携带相应的事务状态,我们来分析一下DataSourceTransactionManager对它的实现。

    @Override
    protected Object doGetTransaction() {
        DataSourceTransactionObject txObject = new DataSourceTransactionObject();
    // 是否允许嵌套事务,传播行为PROPAGATION_NESTED时有用
        txObject.setSavepointAllowed(isNestedTransactionAllowed());
    // 以javax.sql.DataSource为键,ConnectionHolder为值绑定到线程私有存储
    // 通过TransactionSynchronizationManager统一管理(重要)
        ConnectionHolder conHolder =
                (ConnectionHolder) TransactionSynchronizationManager.getResource(obtainDataSource());
    // 若能获取到这样一个ConnectionHolder,自然是一个已存在的,因此是false
        txObject.setConnectionHolder(conHolder, false);
        return txObject;
    }

  开篇介绍ResourceHolder接口的时候,我们曾讨论过如何保证多个方法运行在同一个事务中的话题。若将事务窄化为数据库事务的话,自然是要保证多个方法使用同一个JDBC Connection,ConnectionHolder作为ResouceHolder的一种实现就是用来携带JDBC Connection的。当然了,除了作为java.sql.Connection的容器以外,ConnectionHolder还有一些可配置属性,比如设置rollback-only标记、超时时长等。DataSourceTransactionObject可以说是java.sql.Connection的一个快照,它保存了数据库连接的一系列状态(用于后续对数据库连接的复原),比如当前的隔离级别、自动提交(auto commit)的取值以及一个指示java.sql.Connection是通过javax.sql.DataSource新创建的还是从线程私有存储中获取的标记。这两个类都比较简单,大家可以自行查阅一下,这里就不细说了。

  了解了ConnectionHolderDataSourceTransactionObject以后,再看isExistingTransaction(...)就很简单了。

    @Override
    protected boolean isExistingTransaction(Object transaction) {
        DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) transaction;
    // 1. 必须持有 ConnectionHolder 实例
    // 2. 事务已开启,新开的事务会设置这个标志
    // 满足这两个条件就可以认为已经有一个已存在的事务
        return (txObject.hasConnectionHolder() && txObject.getConnectionHolder().isTransactionActive());
    }

还记得前面给出的小例子吗?对于服务 A 的service()方法来说,很明显我们是无法从线程私有存储中获取到ConnectionHolder实例的,因此isExistingTransaction(...)必然返回 false。这里我们也先跳过handleExistingTransaction(...),晚点再来分析它。接下来,在没有任何已知事务的前提下,我们一起来看看spring-tx是如何根据传播行为的配置情况做不同处理的。

  PROPAGATION_MANDATORY要求一定要运行在事务中,而当前不存在任何事务,因此会抛出异常。PROPAGATION_REQUIREDPROPAGATION_REQUIRES_NEWPROPAGATION_NESTED这三种传播行为在没有事务存在时的表现是一致的,它们都会开启一个新的独立事务。新事务的开启也意味着对旧事务(或者说外层事务)的挂起,所以我们看到这第一步便是调用suspend(...),而这里传null也是因为当前不存在任何已知事务。

    protected final SuspendedResourcesHolder suspend(@Nullable Object transaction) 
    throws TransactionException {
    // 首先查看 transaction synchronization 是否已激活
        if (TransactionSynchronizationManager.isSynchronizationActive()) {
      // 执行 TransactionSynchronization#suspend() 回调,解除 transaction synchronization 激活状态
            List suspendedSynchronizations = doSuspendSynchronization();
            try {
                Object suspendedResources = null;
        // 若已有事务,调用模板方法执行挂起逻辑
                if (transaction != null) {
                    suspendedResources = doSuspend(transaction);
                }
        // 将当前事务的名称、readOnly标记、隔离级别以及是否事务已激活进行重置
        // 并把这些属于旧事务的信息记录到 SuspendedResourcesHolder , 用于后续的复原
                String name = TransactionSynchronizationManager.getCurrentTransactionName();
                TransactionSynchronizationManager.setCurrentTransactionName(null);
                boolean readOnly = TransactionSynchronizationManager.isCurrentTransactionReadOnly();
                TransactionSynchronizationManager.setCurrentTransactionReadOnly(false);
                Integer isolationLevel = TransactionSynchronizationManager.getCurrentTransactionIsolationLevel();
                TransactionSynchronizationManager.setCurrentTransactionIsolationLevel(null);
                boolean wasActive = TransactionSynchronizationManager.isActualTransactionActive();
                TransactionSynchronizationManager.setActualTransactionActive(false);
                return new SuspendedResourcesHolder(
                        suspendedResources, suspendedSynchronizations, name, readOnly, isolationLevel, wasActive);
            }
            catch (RuntimeException | Error ex) {
        // 事务挂起失败不代表失效,需要进行恢复 -> 回调 TransactionSynchronization#resume()
                doResumeSynchronization(suspendedSynchronizations);
                throw ex;
            }
        }
    // 事务已激活,但 transaction synchronization 未激活
        else if (transaction != null) {
            // 这种情况下只需要调用模板方法挂起事务即可
      Object suspendedResources = doSuspend(transaction);
            return new SuspendedResourcesHolder(suspendedResources);
        }
    // 事务未激活、transaction synchronization 也未激活,没有什么需要挂起的
        else {
            return null;
        }
    }

  suspend(...)中牵涉到spring-tx事务同步机制(transaction synchronization mechanism),这部分内容我们在开篇中介绍过。如若事务同步机制已激活,就需要先执行对应的回调,这也是doSuspendSynchronization()做的工作。接下来才是调用模板方法doSuspend(...)DataSourceTransactionManager实现了这个方法。

    @Override
    protected Object doSuspend(Object transaction) {
        DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) transaction;
    // 清除持有的 ConnectionHolder
        txObject.setConnectionHolder(null);
    // 并将其从ThreadLocal中解绑
        return TransactionSynchronizationManager.unbindResource(obtainDataSource());
    }

主要就是将ConnectionHolder从事务对象和线程私有存储中移除,然后转移到SuspendedResourcesHolder中用于后续的恢复。回到getTransaction(...),挂起旧事务后自然是要开启新事物。

    private TransactionStatus startTransaction(TransactionDefinition definition, Object transaction,
            boolean debugEnabled, @Nullable SuspendedResourcesHolder suspendedResources) {
        // 是否需要激活 transaction synchronization
        boolean newSynchronization = (getTransactionSynchronization() != SYNCHRONIZATION_NEVER);
    // 创建一个代表事务状态的对象
        DefaultTransactionStatus status = newTransactionStatus(
                definition, transaction, true, newSynchronization, debugEnabled, suspendedResources);
    // 模板方法,通知新事务已启动
        doBegin(transaction, definition);
    // 按需初始化 transaction synchronization
        prepareSynchronization(status, definition);
        return status;
    }

简单明了的三步:

  1. 创建TransactionStatus实例,它包含了一系列的事务状态
  2. 调用模板方法doBegin(...),通知新事务已启动
  3. 按需开启事务同步机制

DeaultTransactionStatus就是一个上下文对象或者说信息的集合体,代码好像没什么可说的,大家自行查阅一下吧,我们重点来看一下doBegin(...)模板方法。

  @Override
    protected void doBegin(Object transaction, TransactionDefinition definition) {
        DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) transaction;
        Connection con = null;
        try {
      // 事务对象未持有 ConnectionHolder
      // 或事务对象持有 ConnectionHolder,并且与事务同步
            if (!txObject.hasConnectionHolder() ||
                    txObject.getConnectionHolder().isSynchronizedWithTransaction()) {
        // 获取一个新的数据库连接
                Connection newCon = obtainDataSource().getConnection();
                if (logger.isDebugEnabled()) {
                    logger.debug("Acquired Connection [" + newCon + "] for JDBC transaction");
                }
        // 绑定到事务对象,注意这里 newConnectionHolder 为 true
                txObject.setConnectionHolder(new ConnectionHolder(newCon), true);
            }
            // 标记 ConnectionHolder 与事务同步,对应上面的检查,避免过多的获取数据库连接
            txObject.getConnectionHolder().setSynchronizedWithTransaction(true);
            con = txObject.getConnectionHolder().getConnection();
            // 应用read-only标记,并返回初始的隔离级别
            Integer previousIsolationLevel = DataSourceUtils.prepareConnectionForTransaction(con, definition);
            // 应用上配置的隔离级别,初始的隔离级别已经记录下来了,后续可恢复
      txObject.setPreviousIsolationLevel(previousIsolationLevel);
      // 打 read-only 标记
            txObject.setReadOnly(definition.isReadOnly());
            // 事务的开启需要设置自动提交为false
            if (con.getAutoCommit()) {
        // 记录下需要在后续恢复自动提交
                txObject.setMustRestoreAutoCommit(true);
                if (logger.isDebugEnabled()) {
                    logger.debug("Switching JDBC Connection [" + con + "] to manual commit");
                }
        // 自动提交设为false,标识着事务的开启
                con.setAutoCommit(false);
            }
            // read-only 标记相关,执行 SET TRANSACTION READ ONLY 语句
            prepareTransactionalConnection(con, definition);
      // 重要:标记事务已激活,此时新的数据库连接已获取,并且关闭了自动提交
            txObject.getConnectionHolder().setTransactionActive(true);
            // 应用超时时长
            int timeout = determineTimeout(definition);
            if (timeout != TransactionDefinition.TIMEOUT_DEFAULT) {
                txObject.getConnectionHolder().setTimeoutInSeconds(timeout);
            }
            // 绑定到线程私有存储,后续可通过 TransactionSynchronizationManager#getResource(...) 获取
            if (txObject.isNewConnectionHolder()) {
                TransactionSynchronizationManager.bindResource(obtainDataSource(), txObject.getConnectionHolder());
            }
        }
        // 出错的话,释放数据库连接并抛出异常
        catch (Throwable ex) {
            if (txObject.isNewConnectionHolder()) {
                DataSourceUtils.releaseConnection(con, obtainDataSource());
                txObject.setConnectionHolder(null, false);
            }
            throw new CannotCreateTransactionException("Could not open JDBC Connection for transaction", ex);
        }
    }

doBegin(...)设置transaction active标记,isExistingTransaction(...)会检查这个标记,这样就构成了一个闭环。最后一步是调用prepareSynchronization(...)

    protected void prepareSynchronization(DefaultTransactionStatus status, TransactionDefinition definition) {
    // 检查是否是全新开启的事务同步机制
    // 换言之 TransactionSynchronizationManager.isSynchronizationActive() 需为false
    if (status.isNewSynchronization()) {
      // 记录事务是否已激活,也就是是否有事务对象
            TransactionSynchronizationManager.setActualTransactionActive(status.hasTransaction());
      // 记录当前的隔离级别
            TransactionSynchronizationManager.setCurrentTransactionIsolationLevel(
                    definition.getIsolationLevel() != TransactionDefinition.ISOLATION_DEFAULT ?
                            definition.getIsolationLevel() : null);
      // 记录是否是read-only型事务
            TransactionSynchronizationManager.setCurrentTransactionReadOnly(definition.isReadOnly());
      // 记录事务名称
            TransactionSynchronizationManager.setCurrentTransactionName(definition.getName());
      // 激活事务同步机制
      // initSynchronization()调用之后isSynchronizationActive()就返回true,我们已经在suspend(...)中见过这个检查
            TransactionSynchronizationManager.initSynchronization();
        }
    }

再次回到getTransaction(...),可以看到startTransaction(...)是包裹在 try 块中的,以便在出现异常时恢复已有事务,那我们就看看具体是怎么恢复的呗。

    protected final void resume(@Nullable Object transaction,
                             @Nullable SuspendedResourcesHolder resourcesHolder) throws TransactionException {
        // 如果有挂起的事务
        if (resourcesHolder != null) {
      // 挂起的资源,也就是doSuspend(...)中解绑的ConnectionHolder
            Object suspendedResources = resourcesHolder.suspendedResources;
      // 调用模板方法,重新绑定ConnectionHolder到ThreadLocal
            if (suspendedResources != null) {
                doResume(transaction, suspendedResources);
            }
      // suspend(...)的逆操作
            List suspendedSynchronizations = resourcesHolder.suspendedSynchronizations;
            if (suspendedSynchronizations != null) {
                TransactionSynchronizationManager.setActualTransactionActive(resourcesHolder.wasActive);
      TransactionSynchronizationManager.setCurrentTransactionIsolationLevel(resourcesHolder.isolationLevel);
                TransactionSynchronizationManager.setCurrentTransactionReadOnly(resourcesHolder.readOnly);
                TransactionSynchronizationManager.setCurrentTransactionName(resourcesHolder.name);
        // 回调TransactionSynchronization#resume(),重新激活 transaction synchronization
                doResumeSynchronization(suspendedSynchronizations);
            }
        }
    }

  @Override
    protected void doResume(@Nullable Object transaction, Object suspendedResources) {
    // 重新绑定
        TransactionSynchronizationManager.bindResource(obtainDataSource(), suspendedResources);
    }

基本上是suspend(...)的逆操作,至此,创建新事务的流程就分析完了。等等,你以为这就完了?还记得我们的小例子吗?ServiceB说这才哪到哪,好戏才刚刚开始呢。没错,对ServiceB而言,ServiceA#service()已经开启事务了,等到它调用service()的时候,isExistingTransaction(...)就返回 true 而不是 false 了,那spring-tx是如何处理当前已存在事务的情况呢?

    private TransactionStatus handleExistingTransaction(
            TransactionDefinition definition, Object transaction, boolean debugEnabled)
            throws TransactionException {
        // PROPAGATION_NEVER不允许运行在事务中,因此抛出异常
        if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER) {
            throw new IllegalTransactionStateException(
                    "Existing transaction found for transaction marked with propagation 'never'");
        }
        // PROPAGATION_NOT_SUPPORTED不支持在事务中运行
        if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED) {
            if (debugEnabled) {
                logger.debug("Suspending current transaction");
            }
      // 挂起当前事务,以非事务方式运行
            Object suspendedResources = suspend(transaction);
            boolean newSynchronization = (getTransactionSynchronization() == SYNCHRONIZATION_ALWAYS);
      // 创建不支持事务的 TransactionStatus,因此 newTransaction 为 false
            return prepareTransactionStatus(
                    definition, null, false, newSynchronization, debugEnabled, suspendedResources);
        }
        // PROPAGATION_REQUIRES_NEW需要开启新事务
    // 流程和之前分析的一致,只不过这里不再传 null 了而已
        if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW) {
            if (debugEnabled) {
                logger.debug("Suspending current transaction, creating new transaction with name [" +
                        definition.getName() + "]");
            }
      // 挂起已有事务
            SuspendedResourcesHolder suspendedResources = suspend(transaction);
            try {
        // 开启新事务
                return startTransaction(definition, transaction, debugEnabled, suspendedResources);
            }
            catch (RuntimeException | Error beginEx) {
        // 出现异常后恢复已有事务
                resumeAfterBeginException(transaction, suspendedResources, beginEx);
                throw beginEx;
            }
        }
        // PROPAGATION_NESTED在已有事务的情况下是创建嵌套事务,也就是Savepoint
    // 限于篇幅,Savepoint相关的我们就不讲了,用得也不是那么多
        if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED) {
            if (!isNestedTransactionAllowed()) {
                throw new NestedTransactionNotSupportedException(
                        "Transaction manager does not allow nested transactions by default - " +
                        "specify 'nestedTransactionAllowed' property with value 'true'");
            }
            if (debugEnabled) {
                logger.debug("Creating nested transaction with name [" + definition.getName() + "]");
            }
            if (useSavepointForNestedTransaction()) {
                DefaultTransactionStatus status =
                        prepareTransactionStatus(definition, transaction, false, false, debugEnabled, null);
                status.createAndHoldSavepoint();
                return status;
            }
            else {
                return startTransaction(definition, transaction, debugEnabled, null);
            }
        }

    // 剩下来还能发挥作用的就只有PROPAGATION_SUPPORTS 和 PROPAGATION_REQUIRED 了
        // 这两在已有事务的情况下行为是一致的,都是加入已有事务    
        if (debugEnabled) {
            logger.debug("Participating in existing transaction");
        }
    // 检验事务配置
        if (isValidateExistingTransaction()) {
      // 隔离级别需保持一致
            if (definition.getIsolationLevel() != TransactionDefinition.ISOLATION_DEFAULT) {
                Integer currentIsolationLevel = TransactionSynchronizationManager.getCurrentTransactionIsolationLevel();
                if (currentIsolationLevel == null || currentIsolationLevel != definition.getIsolationLevel()) {
                    Constants isoConstants = DefaultTransactionDefinition.constants;
                    throw new IllegalTransactionStateException("Participating transaction with definition [" +
                            definition + "] specifies isolation level which is incompatible with existing transaction: " +
                            (currentIsolationLevel != null ?
                                    isoConstants.toCode(currentIsolationLevel, DefaultTransactionDefinition.PREFIX_ISOLATION) :
                                    "(unknown)"));
                }
            }
      // read-only 标记要一致
            if (!definition.isReadOnly()) {
                if (TransactionSynchronizationManager.isCurrentTransactionReadOnly()) {
                    throw new IllegalTransactionStateException("Participating transaction with definition [" +
                            definition + "] is not marked as read-only but existing transaction is");
                }
            }
        }
        boolean newSynchronization = (getTransactionSynchronization() != SYNCHRONIZATION_NEVER);
    // 创建加入已有事务的 TransactionStatus,因此 newTransaction 为false 
        return prepareTransactionStatus(definition, transaction, false, newSynchronization, debugEnabled, null);
    }

    protected final DefaultTransactionStatus prepareTransactionStatus(
            TransactionDefinition definition, @Nullable Object transaction, boolean newTransaction,
            boolean newSynchronization, boolean debug, @Nullable Object suspendedResources) {
        // 创建 TransactionStatus
        DefaultTransactionStatus status = newTransactionStatus(
                definition, transaction, newTransaction, newSynchronization, debug, suspendedResources);
    // 按需初始化事务同步机制
        prepareSynchronization(status, definition);
        return status;
    }

handleExistingTransaction(...)也对不同的传播行为做了处理,至于其中涉及到的方法调用,前面都已经分析过了。各位同学在自己看源码的时候,建议动手调试调试,彻底梳理清楚其间的状态标志及其转换为好。

rollback

  嘟嘟嘟,CRUD出异常了,这会该回滚事务了。

    @Override
    public final void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException {
    // 同一个事务不能多次回滚
        if (status.isCompleted()) {
            throw new IllegalTransactionStateException(
                    "Transaction is already completed - do not call commit or rollback more than once per transaction");
        }
        DefaultTransactionStatus defStatus = (DefaultTransactionStatus) status;
    // 处理回滚,unexpected用于标记这是不是一个预期之外的回滚
    // 方法执行出现异常,且符合rollbackOn配置,那么回滚是正常的,否则就是不正常的
        processRollback(defStatus, false);
    }

    private void processRollback(DefaultTransactionStatus status, boolean unexpected) {
        try {
      // 预期之外的异常?
            boolean unexpectedRollback = unexpected;
            try {
        // 回调 TransactionSynchronization#beforeCompletion()
                triggerBeforeCompletion(status);
                // 有Savepoint,回滚到保存点
                if (status.hasSavepoint()) {
                    if (status.isDebug()) {
                        logger.debug("Rolling back transaction to savepoint");
                    }
                    status.rollbackToHeldSavepoint();
                }
        // 独立事务
                else if (status.isNewTransaction()) {
                    if (status.isDebug()) {
                        logger.debug("Initiating transaction rollback");
                    }
          // 调用模板方法进行回滚
                    doRollback(status);
                }
                else {
                    // 非独立事务,加入的一个已存在的事务
                    if (status.hasTransaction()) {
            // 已标记为rollback-only,出现于多个事务方法的嵌套调用,比如 A -> B -> C,且传播行为的配置不会导致开启多个事务
            // 或者配置了外层事务会因为内层事务的异常而回滚,默认true
                        if (status.isLocalRollbackOnly() || isGlobalRollbackOnParticipationFailure()) {
                            if (status.isDebug()) {
                                logger.debug("Participating transaction failed - marking existing transaction as rollback-only");
                            }
              // 调用模板方法设置rollback-only标记
                            doSetRollbackOnly(status);
                        }
                        else {
                            if (status.isDebug()) {
                                logger.debug("Participating transaction failed - letting transaction originator decide on rollback");
                            }
                        }
                    }
                    else {
                        logger.debug("Should roll back transaction but cannot - no transaction available");
                    }
          // 不需要fail-fast,清楚标志,后续不抛异常
                    if (!isFailEarlyOnGlobalRollbackOnly()) {
                        unexpectedRollback = false;
                    }
                }
            }
            catch (RuntimeException | Error ex) {
        // 回调 TransactionSynchronization#afterCompletion(...),状态未知
                triggerAfterCompletion(status, TransactionSynchronization.STATUS_UNKNOWN);
                throw ex;
            }
      // 回调 TransactionSynchronization#afterCompletion(...),已回滚
            triggerAfterCompletion(status, TransactionSynchronization.STATUS_ROLLED_BACK);
            // 抛出异常
            if (unexpectedRollback) {
                throw new UnexpectedRollbackException(
                        "Transaction rolled back because it has been marked as rollback-only");
            }
        }
        finally {
      // 清理
            cleanupAfterCompletion(status);
        }
    }

回滚分为三种情况:

  1. 嵌套事务(创建有Savepoint)回滚
  2. 独立事务回滚
  3. 非独立事务回滚

篇幅有限,Savepoint就不说了,重点看2、3两种情况。对于独立事务,调用doRollback(...)进行回滚,基于java.sql.Connection的回滚机制。

    @Override
    protected void doRollback(DefaultTransactionStatus status) {
        DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) status.getTransaction();
        Connection con = txObject.getConnectionHolder().getConnection();
        if (status.isDebug()) {
            logger.debug("Rolling back JDBC transaction on Connection [" + con + "]");
        }
        try {
      // 回滚
            con.rollback();
        }
        catch (SQLException ex) {
            throw new TransactionSystemException("Could not roll back JDBC transaction", ex);
        }
    }

对于非独立事务,调用doSetRollbackOnly(...),仅仅是打上rollback-only标记用于后续的检测,processRollback(...)本身就对这个标记进行了检测。

@Override
    protected void doSetRollbackOnly(DefaultTransactionStatus status) {
        DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) status.getTransaction();
        if (status.isDebug()) {
            logger.debug("Setting JDBC transaction [" + txObject.getConnectionHolder().getConnection() +
                    "] rollback-only");
        }
    // 代理给ConnectionHolder,打上rollback-only标记
        txObject.setRollbackOnly();
    }

能做的都做了,最后该清理现场了。

    private void cleanupAfterCompletion(DefaultTransactionStatus status) {
    // 标记事务已完成
        status.setCompleted();
    // 若开启了事务同步机制,清除相关的线程私有变量
        if (status.isNewSynchronization()) {
            TransactionSynchronizationManager.clear();
        }
    // 若是独立事务,调用模板方法进行清理
        if (status.isNewTransaction()) {
            doCleanupAfterCompletion(status.getTransaction());
        }
    // 若还存在外层事务
        if (status.getSuspendedResources() != null) {
            if (status.isDebug()) {
                logger.debug("Resuming suspended transaction after completion of inner transaction");
            }
      // 恢复外层事务
            Object transaction = (status.hasTransaction() ? status.getTransaction() : null);
            resume(transaction, (SuspendedResourcesHolder) status.getSuspendedResources());
        }
    }

    /**
   * 基本上是 doBegin(...)的逆操作
   */
    @Override
    protected void doCleanupAfterCompletion(Object transaction) {
        DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) transaction;
        // 解绑
        if (txObject.isNewConnectionHolder()) {
            TransactionSynchronizationManager.unbindResource(obtainDataSource());
        }
        Connection con = txObject.getConnectionHolder().getConnection();
        try {
      // 如有必要,恢复自动提交
            if (txObject.isMustRestoreAutoCommit()) {
                con.setAutoCommit(true);
            }
      // 恢复原有隔离级别和readOnly标记
            DataSourceUtils.resetConnectionAfterTransaction(
                    con, txObject.getPreviousIsolationLevel(), txObject.isReadOnly());
        }
        catch (Throwable ex) {
            logger.debug("Could not reset JDBC Connection after transaction", ex);
        }
        // 若是独立事务,释放连接
        if (txObject.isNewConnectionHolder()) {
            if (logger.isDebugEnabled()) {
                logger.debug("Releasing JDBC Connection [" + con + "] after transaction");
            }
            DataSourceUtils.releaseConnection(con, this.dataSource);
        }
        // 清除ConnectionHolder的状态
        txObject.getConnectionHolder().clear();
    }
commit

  要是没出什么幺蛾子,就可以提交事务了。

    @Override
    public final void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException {
    // 同一个事务不能重复提交
        if (status.isCompleted()) {
            throw new IllegalTransactionStateException(
                    "Transaction is already completed - do not call commit or rollback more than once per transaction");
        }
        DefaultTransactionStatus defStatus = (DefaultTransactionStatus) status;
    // 当前事务被标记为rollback-only
    // 何时打上rollback-only标记可参考对 rollback 的分析
        if (defStatus.isLocalRollbackOnly()) {
            if (defStatus.isDebug()) {
                logger.debug("Transactional code has requested rollback");
            }
      // 执行回滚而不是提交
            processRollback(defStatus, false);
            return;
        }
        // 全局回滚,XA事务可能会有吧
        if (!shouldCommitOnGlobalRollbackOnly() && defStatus.isGlobalRollbackOnly()) {
            if (defStatus.isDebug()) {
                logger.debug("Global transaction is marked as rollback-only but transactional code requested commit");
            }
      // 执行回滚,unexpected为true
      // 比如一个XA事务,事务A执行正常,事务B执行异常
      // 此时这个大事务是不能提交的,事务协调者会标记全局rollback-only
      // 这样就可以让原本正常的事务A也回滚而不是提交
            processRollback(defStatus, true);
            return;
        }
        // 终于可以提交了,开心
        processCommit(defStatus);
    }

    private void processCommit(DefaultTransactionStatus status) throws TransactionException {
        try {
            boolean beforeCompletionInvoked = false;

            try {
                boolean unexpectedRollback = false;
        // 准备提交,扩展点
                prepareForCommit(status);
        // 回调 TransactionSynchronization#beforeCommit()
                triggerBeforeCommit(status);
        // 回调 TransactionSynchronization#beforeCompletion()
                triggerBeforeCompletion(status);
                beforeCompletionInvoked = true;
                // Savepoint,忽略不说了
                if (status.hasSavepoint()) {
                    if (status.isDebug()) {
                        logger.debug("Releasing transaction savepoint");
                    }
                    unexpectedRollback = status.isGlobalRollbackOnly();
                    status.releaseHeldSavepoint();
                }
        // 独立事务
                else if (status.isNewTransaction()) {
                    if (status.isDebug()) {
                        logger.debug("Initiating transaction commit");
                    }
          // 读取全局rollback-only标记
                    unexpectedRollback = status.isGlobalRollbackOnly();
          // 调用模板方法进行提交
                    doCommit(status);
                }
        // fail-fast,读取全局rollback-only标记
                else if (isFailEarlyOnGlobalRollbackOnly()) {
                    unexpectedRollback = status.isGlobalRollbackOnly();
                }
                // 抛出异常,如果全局标记有 rollback-only
                if (unexpectedRollback) {
                    throw new UnexpectedRollbackException(
                            "Transaction silently rolled back because it has been marked as rollback-only");
                }
            }
            catch (UnexpectedRollbackException ex) {
        // 回调 TransactionSynchronization#afterCompletion(...)
                // 对应上面抛出的异常,此时事务是回滚的而不是已提交
        triggerAfterCompletion(status, TransactionSynchronization.STATUS_ROLLED_BACK);
                throw ex;
            }
            catch (TransactionException ex) {
                // 如果需要在提交失败时进行回滚的话,默认false
        if (isRollbackOnCommitFailure()) {
                    doRollbackOnCommitException(status, ex);
                }
                else {
          // 回调 TransactionSynchronization#afterCompletion(...),状态未知
                    triggerAfterCompletion(status, TransactionSynchronization.STATUS_UNKNOWN);
                }
                throw ex;
            }
            catch (RuntimeException | Error ex) {
        // 确保 TransactionSynchronization#beforeCompletion()得到执行
                if (!beforeCompletionInvoked) {
                    triggerBeforeCompletion(status);
                }
        // 回滚事务,如果提交失败的话,注意与前面遇到TransactionException时处理的异同
                doRollbackOnCommitException(status, ex);
                throw ex;
            }
      // 回调 TransactionSynchronization#afterCommit()
            try {
                triggerAfterCommit(status);
            }
            finally {
        // 回调 TransactionSynchronization#afterCompletion(...),状态已提交
                triggerAfterCompletion(status, TransactionSynchronization.STATUS_COMMITTED);
            }
        }
        finally {
      // 清理
            cleanupAfterCompletion(status);
        }
    }

  commit相对来讲是比较复杂的,它牵涉到对rollback-only标记的处理。这里解释一下global rollback only,区别于local rollback only,这个标记多用于多事务协作的情况,比如两阶段提交协议下的分布式事务。

  区别于rollbackcommit不需要处理非独立事务的情况,内层事务不需要提交,它只需要等待外层事务提交即可。对于独立事务,模板方法doCommit(...)也只是简单的代理给java.sql.Connection的提交机制。

    @Override
    protected void doCommit(DefaultTransactionStatus status) {
        DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) status.getTransaction();
        Connection con = txObject.getConnectionHolder().getConnection();
        if (status.isDebug()) {
            logger.debug("Committing JDBC transaction on Connection [" + con + "]");
        }
        try {
            con.commit();
        }
        catch (SQLException ex) {
      // processCommit(...)对doCommit(...)抛出的TransactionException有特殊处理
            throw new TransactionSystemException("Could not commit JDBC transaction", ex);
        }
    }

后记

  最后回顾一下我们的小例子,现在它还有秘密吗?本篇我们一起探索了PlatformTransactionManeger抽象下的事务管理机制,篇幅较长,相信耐心看完的你一定有所收获

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