spring 事物源码阅读之事务与持久化操作的结合

前面文章说到在开启事务后，会将数据库连接存放在当前线程的ConnectionHolder。那么后续的数据库持久化操作是怎么感知的呢。这里就要说到一个重要的类TransactionSynchronizationManager。

TransactionSynchronizationManager

TransactionSynchronizationManager是一个桥梁用来连接事务和中间持久化操作逻辑。主要是共享数据库connection及事务的判断。

来看下spring官方文档对TransactionSynchronizationManager解释：

TransactionSynchronizationManager是一个中央委托机制，用于管理每个线程的资源和事务同步。它被用于资源管理代码，而不是典型的应用程序代码。

资源管理代码应该通过getResource方法来检查与线程绑定的资源，例如JDBC连接或Hibernate会话。通常情况下，该代码不应该将资源绑定到线程，因为这是事务管理器的责任。另一个选项是在第一次使用时延迟绑定，如果事务同步处于活动状态，则可以执行跨多个资源的事务。

事务同步必须由事务管理器通过initSynchronization()和clearSynchronization()来激活和停用。AbstractPlatformTransactionManager自动支持此功能，并且所有标准的Spring事务管理器（如JtaTransactionManager和DataSourceTransactionManager）也支持该功能。

当该管理器处于活动状态时，资源管理代码应仅在此注册同步，可以通过isSynchronizationActive()进行检查；否则，应立即执行资源清理操作。如果事务同步未处于活动状态，则表示当前没有事务，或者事务管理器不支持事务同步。

同步机制例如用于在JTA事务中始终返回相同的资源，例如给定DataSource的JDBC连接或给定SessionFactory的Hibernate会话。

下面看下该类的主要结构

主要属性

//事务资源
ThreadLocal<Map<Object, Object>> resources；
ThreadLocal<Set<TransactionSynchronization>> synchronizations;
//当前事务名称
final ThreadLocal<String> currentTransactionName;
//当前事务是否只读
ThreadLocal<Boolean> currentTransactionReadOnly;
//当前事务隔离级别
ThreadLocal<Integer> currentTransactionIsolationLevel;
//当前是否有事务
ThreadLocal<Boolean> actualTransactionActive;

这里看到所有都是ThreadLocal类型变量。同样提供了静态方法对以上属性进行设置和获取

主要方法：

属性的设置

这些相关属性都是事务相关，所以要从开启事务地方开始看

1AbstractPlatformTransactionManager#startTransaction

private TransactionStatus startTransaction(TransactionDefinition definition, Object transaction,
      boolean debugEnabled, @Nullable SuspendedResourcesHolder suspendedResources) {

   boolean newSynchronization = (getTransactionSynchronization() != SYNCHRONIZATION_NEVER);
   DefaultTransactionStatus status = newTransactionStatus(
         definition, transaction, true, newSynchronization, debugEnabled, suspendedResources);
   doBegin(transaction, definition);
   prepareSynchronization(status, definition);
   return status;
}

这里有两步

第一步doBegin

DataSourceTransactionManager#doBegin

protected void doBegin(Object transaction, TransactionDefinition definition) {
   DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) transaction;
   Connection con = null;

   try {
      if (!txObject.hasConnectionHolder() ||
            txObject.getConnectionHolder().isSynchronizedWithTransaction()) {
         Connection newCon = obtainDataSource().getConnection();
         if (logger.isDebugEnabled()) {
            logger.debug("Acquired Connection [" + newCon + "] for JDBC transaction");
         }
         txObject.setConnectionHolder(new ConnectionHolder(newCon), true);
      }

      txObject.getConnectionHolder().setSynchronizedWithTransaction(true);
      con = txObject.getConnectionHolder().getConnection();

      Integer previousIsolationLevel = DataSourceUtils.prepareConnectionForTransaction(con, definition);
      txObject.setPreviousIsolationLevel(previousIsolationLevel);
      txObject.setReadOnly(definition.isReadOnly());
      if (con.getAutoCommit()) {
         txObject.setMustRestoreAutoCommit(true);
         if (logger.isDebugEnabled()) {
            logger.debug("Switching JDBC Connection [" + con + "] to manual commit");
         }
         con.setAutoCommit(false);
      }

      prepareTransactionalConnection(con, definition);
      txObject.getConnectionHolder().setTransactionActive(true);

      int timeout = determineTimeout(definition);
      if (timeout != TransactionDefinition.TIMEOUT_DEFAULT) {
         txObject.getConnectionHolder().setTimeoutInSeconds(timeout);
      }

      // Bind the connection holder to the thread.
      if (txObject.isNewConnectionHolder()) {
         TransactionSynchronizationManager.bindResource(obtainDataSource(), txObject.getConnectionHolder());
      }
   }

}

这里看到最后一步调用bindResource将ConnectionHolder存放到了resources里，这里的key值是datasource。

第二步prepareSynchronization

protected void prepareSynchronization(DefaultTransactionStatus status, TransactionDefinition definition) {
   if (status.isNewSynchronization()) {
      TransactionSynchronizationManager.setActualTransactionActive(status.hasTransaction());
      TransactionSynchronizationManager.setCurrentTransactionIsolationLevel(
            definition.getIsolationLevel() != TransactionDefinition.ISOLATION_DEFAULT ?
                  definition.getIsolationLevel() : null);
      TransactionSynchronizationManager.setCurrentTransactionReadOnly(definition.isReadOnly());
      TransactionSynchronizationManager.setCurrentTransactionName(definition.getName());
      TransactionSynchronizationManager.initSynchronization();
   }
}

这里设置了其它属性的值，其中入参definition是@Transactionnal注解配置信息

JdbcTemplate

首先jdbcTemplate初始化时候需要注入一个datasource

@Bean
public JdbcTemplate jdbcTemplate() {
    return new JdbcTemplate(dataSource());
}

JdbcTemplate#execute方法

private  T execute(PreparedStatementCreator psc, PreparedStatementCallback action, boolean closeResources)
      throws DataAccessException {
  //获取连接
   Connection con = DataSourceUtils.getConnection(obtainDataSource());
   PreparedStatement ps = null;
   try {
      ps = psc.createPreparedStatement(con);
      applyStatementSettings(ps);
      T result = action.doInPreparedStatement(ps);
      handleWarnings(ps);
      return result;
   }
   catch (SQLException ex) {
      //...
   }
   finally {
      if (closeResources) {//关闭连接
         DataSourceUtils.releaseConnection(con, getDataSource());
      }
   }
}

获取连接getConnection方法最后会调用doGetConnection方法获取连接

DataSourceUtils#doGetConnection

public static Connection doGetConnection(DataSource dataSource) throws SQLException {
  
   ConnectionHolder conHolder = (ConnectionHolder) TransactionSynchronizationManager.getResource(dataSource);
   if (conHolder != null && (conHolder.hasConnection() || conHolder.isSynchronizedWithTransaction())) {
      conHolder.requested();
      if (!conHolder.hasConnection()) {
         logger.debug("Fetching resumed JDBC Connection from DataSource");
         conHolder.setConnection(fetchConnection(dataSource));
      }
      return conHolder.getConnection();
   }
   // Else we either got no holder or an empty thread-bound holder here.

   logger.debug("Fetching JDBC Connection from DataSource");
   Connection con = fetchConnection(dataSource);

   if (TransactionSynchronizationManager.isSynchronizationActive()) {
      //...
   }

   return con;
}

这里看到获取连接首先会从ConnectionHolder里取获取连接，如果获取不到在从datasource里取一个连接。所以如果开启了事务就是使用事务开启时存放到ConnectionHolder里的Connection。

MyBatis

同样的mybatis在获取sqlsession的时候也是先会从ConnectionHolder里尝试获取。

SqlSessionUtils#getSqlSession

public static SqlSession getSqlSession(SqlSessionFactory sessionFactory, ExecutorType executorType,
    PersistenceExceptionTranslator exceptionTranslator) {

  SqlSessionHolder holder = (SqlSessionHolder) TransactionSynchronizationManager.getResource(sessionFactory);

  SqlSession session = sessionHolder(executorType, holder);
  if (session != null) {
    return session;
  }

  LOGGER.debug(() -> "Creating a new SqlSession");
  session = sessionFactory.openSession(executorType);

  registerSessionHolder(sessionFactory, executorType, exceptionTranslator, session);

  return session;
}

这里的SqlSessionHolder是继承自ResourceHolderSupport，包装了一下把mybatis的session，执行类型存放进去，ConnectionHolder也是继承自ResourceHolderSupport。这里getResource的key是sessionFactory，上面分析事务开启设置的resource是connection。

sessionHolder方法就是从holder里取session。那么session是什么时候放到holder呢？

这要看registerSessionHolder方法

SqlSessionUtils#registerSessionHolder

private static void registerSessionHolder(SqlSessionFactory sessionFactory, ExecutorType executorType,
    PersistenceExceptionTranslator exceptionTranslator, SqlSession session) {
  SqlSessionHolder holder;
  if (TransactionSynchronizationManager.isSynchronizationActive()) {
    Environment environment = sessionFactory.getConfiguration().getEnvironment();

    if (environment.getTransactionFactory() instanceof SpringManagedTransactionFactory) {
      LOGGER.debug(() -> "Registering transaction synchronization for SqlSession [" + session + "]");
      //包装session到holder
      holder = new SqlSessionHolder(session, executorType, exceptionTranslator);
      TransactionSynchronizationManager.bindResource(sessionFactory, holder);
      //注册SqlSessionSynchronization
      TransactionSynchronizationManager
          .registerSynchronization(new SqlSessionSynchronization(holder, sessionFactory));
      holder.setSynchronizedWithTransaction(true);
      holder.requested();
    } else {
      if (TransactionSynchronizationManager.getResource(environment.getDataSource()) == null) {
        LOGGER.debug(() -> "SqlSession [" + session
            + "] was not registered for synchronization because DataSource is not transactional");
      } else {
        throw new TransientDataAccessResourceException(
            "SqlSessionFactory must be using a SpringManagedTransactionFactory in order to use Spring transaction synchronization");
      }
    }
  } else {
    LOGGER.debug(() -> "SqlSession [" + session
        + "] was not registered for synchronization because synchronization is not active");
  }

}

第一次取肯定取不到session，因为事务开启的时候key值是datasource，sqlsession是mybatis特有的这里以sessionFacotry作为key进行存储，取不到会调用registerSessionHolder方法进行SessionHolder注册，如有下一个mapper在获取session的时候就可以正常取到了。

TransactionSynchronizationManager的resources是一个map结构存储，key值不同不会覆盖原来事务设置的connectionholder。

这里设置resources的同时还注册了一个SqlSessionSynchronization，这个在下面解除绑定的时候会回调完成解除。

解除绑定

解除绑定通过回调Synchronization的beforeCompletion来完成。这里SqlSessionSynchronization是SqlSessionUtils的一个内部类

SqlSessionSynchronization#beforeCompletion

public void beforeCompletion() {
  if (!this.holder.isOpen()) {
    LOGGER
        .debug(() -> "Transaction synchronization deregistering SqlSession [" + this.holder.getSqlSession() + "]");
    TransactionSynchronizationManager.unbindResource(sessionFactory);
    this.holderActive = false;
    LOGGER.debug(() -> "Transaction synchronization closing SqlSession [" + this.holder.getSqlSession() + "]");
    this.holder.getSqlSession().close();
  }
}

这里会将sessionFactory从TransactionSynchronizationManager中移除，在事务提交的时候回调。

在事务TransactinoManager处理提交的方法processCommit中有一步triggerBeforeCompletion(status);这里就会调到

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

    boolean unexpectedRollback = false;
    prepareForCommit(status);
    triggerBeforeCommit(status);
    //这一步解除绑定
    triggerBeforeCompletion(status);
    beforeCompletionInvoked = true;
		//...
}

最后会调用

TransactionSynchronizationUtils#triggerBeforeCompletion

public static void triggerBeforeCompletion() {
   for (TransactionSynchronization synchronization : TransactionSynchronizationManager.getSynchronizations()) {
         synchronization.beforeCompletion();
   }
}

这里就是拿出注册的Synchronizations进行依次调用，回看下前面在绑定的时候注册了一个new SqlSessionSynchronization(holder, sessionFactory)。最后调用其beforeCompletion完成解除绑定。