多数据源如何实现事务管理

目录

• 一. 原理-编程式事务管理
• 1.核心接口
• 1.1 PlatformTransactionManager
• 1.2 TransactionDefinition
• 1.3 TransactionStatus
• 二、实现跨数据源事务
• 定义注解
• 定义切面
• 使用
• 总结

一. 原理-编程式事务管理

想直接看实现的朋友，这部分可以直接跳过

1.核心接口

Spring 中对事务的处理，涉及到三个核心接口：

• PlatformTransactionManager
• TransactionDefinition
• TransactionStatus

这三个核心类是Spring处理事务的核心类。

1.1 PlatformTransactionManager

public interface PlatformTransactionManager {
    TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition var1) throws TransactionException;

    void commit(TransactionStatus var1) throws TransactionException;

    void rollback(TransactionStatus var1) throws TransactionException;
}

可以看到 PlatformTransactionManager 中定义了基本的事务操作方法，这些事务操作方法都是平台无关的，具体的实现都是由不同的子类来实现的。PlatformTransactionManager 中主要有如下三个方法：

• getTransaction()
• getTransaction() 是根据传入的 TransactionDefinition 获取一个事务对象，TransactionDefinition 中定义了一些事务的基本规则，例如传播性、隔离级别等。
• commit()
• commit() 方法用来提交事务。
• rollback()
• rollback() 方法用来回滚事务。

1.2 TransactionDefinition

可以看到一共有五个方法：

1. getIsolationLevel()，获取事务的隔离级别
2. getName()，获取事务的名称
3. getPropagationBehavio()，获取事务的传播性
4. getTimeout()，获取事务的超时时间
5. isReadOnly()，获取事务是否是只读事务

我们可以从这些个方法中, 很直观的感受到这个类的作用：设置事务的属性。接下来，我重点结束几个属性的意义。

隔离级别 IsolationLevel

常用状态分析：

ReadUncommitted

• 表示：未提交读。当事务A更新某条数据的时候，不容许其他事务来更新该数据，但可以进行读取操作

ReadCommitted

• 表android示：提交读。当事务A更新数据时，不容许其他事务进行任何的操作包括读取，但事务A读取时，其他事务可以进行读取、更新。
• 在Read Committed隔离级别下，一个事务只能读取到已经提交的数据。当多个事务同时读取同一数据时，如果有其他事务正在对该数据进行修改但尚未提交，则读取操作将等待，直到修改完成并提交后才能读取到最新的数据。
• 这意味着在Read Committed级别下，事务读取的数据是实时更新的，但可能会出现不一致的读取结果。

RepeatableRead

• 表示：重复读。当事务A更新数据时，不容许其他事务进行任何的操作，但是当事务A进行读取的时候，其他事务只能读取，不能更新。
• 在Repeatable Read隔离级别下，一个事务在开始读取数据后，任何其他事务对该数据的修改都不会被读取到，即使这些修改已经提交。事务在整个过程中都能看到一致的数据快照。
• 这意味着在Repeatable Read级别下，事务读取的数据是一致的，不会受到其他并发事务的修改的影响，确保了事务的独立性和稳定性。

Serializable

• 表示：序列化。
• 最严格的隔离级别，当然并发性也是最差的，事务必须依次进行。

读取现象：

通过一些现象，可以反映出隔离级别的效果。这些现象有：

• 更新丢失（lost update）：当系统允许两个事务同时更新同一数据时，发生更新丢失。

脏读（dirty read）：当一个事务读取另一个事务尚未提交的修改时，产生脏读。

比如：事务B执行过程中修改了数据X，在未提交前，事务A读取了X，而事务B却回滚了，这样事务A就形成了脏读。

不重复读（nonrepeatable read）：同一查询在同一事务中多次进行，由于其他提交事务所做的修改或删除，每次返回不同的结果集，此时发生非重复读。(A transaction rereads data it has previously read and finds that another committed transaction has modified or deleted the data. )。

比如：事务A首先读取了一条数据，然后执行逻辑的时候，事务B将这条数据改变了，然后事务A再次读取的时候，发现数据不匹配了，就是所谓的不可重复读了。

幻读（phantom read）：同一查询在同一事务中多次进行，由于其他提交事务所做的插入操作，每次返回不同的结果集，此时发生幻像读。(A transaction reexecutes a query returning a set of rows that satisfies a search condition and finds that another committed transaction has inserted additional rows that satisfy the condition. )。

比如：事务A首先根据条件索引得到N条数据，然后事务B改变了这N条数据之外的M条或者增添了M条符合事务A搜索条件的数据，导致事务A再次搜索发现有N+M条数据了，就产生了幻读。

不可重复读和幻读比较：

两者有些相似，但是前者针对的是update或delete，后者针对的insert。

• 为什么会出现“脏读”?因为没有“select”操作没有规矩。
• 为什么会出现&ldqhttp://www.devze.comuo;不可重复读”?因为“update”操作没有规矩。
• 为什么会出现“幻读”?因为“insert”和“delete”操作没有规矩。

隔离级别与读取现象：

常见数据库默认隔离级别：

传播性 Propagation

• 1、PROPAGATION_REQUIRED：如果当前没有事务，就创建一个新事务，如果当前存在事务，就加入该事务，该设置是最常用的设置。
• 2、PROPAGATION_NESTED：如果当前存在事务，则在嵌套事务内执行。如果当前没有事务，则执行与PROPAGATION_REQUIRED类似的操作
• 3、PROPAGATION_SUPPORTS：支持当前事务，如果当前存在事务，就加入该事务，如果当前不存在事务，就以非事务执行。‘
• 4、PROPAGATION_MANDATORY：支持当前事务，如果当前存在事务，就加入该事务，如果当前不存在事务，就抛出异常。
• 5、PROPAGATION_REQUIRES_NEW：支持当前事务，创建新事务，无论当前存不存在事务，都创建新事务。
• 6、PROPAGATION_NOT_SUPPORTED：以非事务方式执行操作，如果当前存在事务，就把当前事务挂起。
• 7、PROPAGATION_NEVER：以非事务方式执行，如果当前存在事务，则抛出异常。

1.3 TransactionStatus

1. isNewTransaction() 方法获取当前事务是否是一个新事务。
2. hasSavepoint() 方法判断是否存在 savePoint()，即是否已创建为基于保存点的嵌套事务。此方法主要用于诊断目的，与isNewTransaction（）一起使用。对于自定义保存点的编程处理，请使用SavepointManager提供的操作。
3. setRollbackOnly() 方法设置事务必须回滚。
4. isRollbackOnly() 方法获取事务只能回滚。
5. flush() 方法将底层会话中的修改刷新到数据库，一般用于 Hibernate/JPA 的会话，对如 JDBC 类型的事务无任何影响。
6. isCompleted() 方法用来获取是一个事务是否结束,即是否已提交或回滚。

表示事务的状态。

事务代码可以使用它来检索状态信息，并以编程方式请求回滚（而不是引发编程客栈导致隐式回滚的异常）。

二、实现跨数据源事务

先说一下两阶段提交：首先多个数据源的事务分别都开起来，然后各事务分别去执行对应的sql（此所谓第一阶段提交），最后如果都成功就把事务全部提交，只要有一个失败就把事务都回滚——此所谓第二阶段提交。

Transactional注解只能指定一个数据源的事务管理器。我们重新定义一个，让它支持指定多个数据源的事务管理器，然后我们在使用了这个注解的方法前后进行所谓的两阶段协议,而这可以通过AOP来完成。所以，代码如下：

定义注解

/**
 * 多数据源事务注解
 *
 */
@Target({ElementType.编程客栈METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
@Documented
public @interface MultiDataSourceTransactional {
 
    /**
     * 事务管理器数组
     */
    String[] transactionManagers();
}

定义切面

我们使用Spring的ASPect来完成切面。

先来回顾一下它的切入点

• @Before: 标识一个前置增强方法，相当于BeforeAdvice的功能。
• @After: 后置增强，不管是抛出异常或者正常退出都会执行。
• @AfterReturning: 后置增强，似于AfterReturningAdvice, 方法正常退出时执行。
• @AfterThrowing: 异常抛出增强，相当于ThrowsAdvice。
• @Around: 环绕增强，相当于MethodInterceptor。

咋一看，@Around是可以的：ProceedingJoinPoint的proceed方法是执行目标方法，在它前面声明事务，try…catch…一下如果有异常就回滚没异常就提交。不过，最开始用这个的时候，好像发现有点问题，具体记不住了，大家可以试一下。

因为当时工期紧没仔细研究，就采用了下面这种

@Before + @AfterReturning + @AfterThrowing组合，看名字和功能简直是完美契合啊！但是有一个问题，不同方法怎么共享那个事务呢？成员变量？对，没错。但是又有线程安全问题咋办？ThreadLocal帮你解决(^_)。

/**
 * 编程式事务 基本过程:
 * 1.TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());
 * 首先通过transactionManager.getTransaction方法获取事务对象status，
 * 2.transactionManager.commit(status);
 * 然后在try块中执行数据库操作，最后通过transactionManager.commit(status)提交事务。
 * 3.transactionManager.rollback(status);
 * 如果在数据库操作中发生了异常，则会通过transactionManager.rollback(status)回滚事务。
 *
 */
@Component
@Aspect
public class MultiDataSourceTransactionAspect implements ApplicationContextAware {
    /**
     * 线程本地变量：为什么使用栈？※为了达到后进先出的效果※
     */
    private static final ThreadLocal<Stack<Pair<DataSourceTransactionManager, TransactionStatus>>> THREAD_LOCAL = new ThreadLocal<>();
    /**
     * 事务声明
     */
    private DefaultTransactionDefinition def = new DefaultTransactionDefinition();
    {
        // 非只读模式
        def.setReadOnly(false);
        //事务隔离级别 采用数据库默认的
        def.setIsolationLevel(DefaultTransactionDefinition.ISOLATION_DEFAULT);
        //事务传播行为 - 创建一个新的事务，并在该事务中执行；如果当前存在事务，则将当前事务挂起。
        def.setPropagationBehavior(DefaultTransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW);
    }


    /**
     * implements ApplicationContextAware  ==>   获取spring容器
     */
    private ApplicationContext applicationContext;

    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        this.applicationContext = applicationContext;
    }

    /**
     * 设置切入点
     */
    @Pointcut("@annotation(com.example.mutidatasource.dataSource.multiDataSourceTransaction.MultiDataSourceTransactional)")
    public void pointcut(){}

    /**
     * 声明事务
     *
     * 冗余了，pointcut() 、 @annotation(transactional) 语义一致
     * 但是 不加上这个@annotation(transactional) 报错， before() 方法期望有一个 MultiDataSourceTransactional 类型的参数，
     * 虽然pointcut() 确定了有这个注解，但是编辑器不知道啊
     */
    @Before("pointcut() && @annotation(transactional)")
    public void before(MultiDataSourceTransactional transactional){
        //根据设置的事务名称按顺序声明，并放到ThreadLocal里
        String[] TransactionalNames = transactional.value();
        Stack<Pair<DataSourceTransactionManager, TransactionStatus>> pairStack = new Stack<>();
        for (String transactionalName : TransactionalNames) {
            // 从容器中获取 数据库事务管理器
            DataSourceTransactionManager manager = applicationContext.getBean(transactionalName, DataSourceTransactionManager.class);
            TransactionStatus status = manager.getTransaction(def);
            pairStack.push(new Pair<>(manager,status));
        }
        THREAD_LOCAL.set(pairStack);
    }

    /**
     * 提交事务
     *
     * @AfterReturning 和 @After 都是 Spring AOP 框架提供的注解，用于在方法执行后执行某些操作。但是，它们之间有一些关键的区别：
     *
     * @AfterReturning 仅在方法正常返回时执行，而 @After 总是在方法执行后执行，无论方法是否正常返回。
     * @AfterReturning 可以访问方法的返回值，而 @After 则不能。
     * @AfterReturning 可以通过 returning 属性指定要访问的返回值的名称，而 @After 则不能。
     */
    @AfterReturning("pointcut()")
    public void afterReturning(){
        // ※栈顶弹出（后进先出）
        Stack<Pair<DataSourceTransactionManager, TransactionStatus>> pairStack = THREAD_LOCAL.get();
        while (!pairStack.empty()) {
            Pair<DataSourceTransactionManager, TransactionStatus> pair = pairStack.pop();
            // 提交事务 transactionManager.commit(status);
            pair.getKey().commit(pair.getValue());
        }
        THREAD_LOCAL.remove();
    }

    /**
     * 回滚事务
     *
     *
     */
    @AfterThrowing("pointcut()")
    public void afterThrowing(){
        // ※栈顶弹出（后进先出）
        Stack<Pair<DataSourceTransactionManager, TransactionStatus>> pairStack = THREAD_LOCAL.get();
        while (!pairStack.empty()) {
            Pair<DataSourceTransactionManager, TransactionStatus> pair = pairStack.pop();
            // 提交事务 transactionManager.commit(status);
            pair.getKey().rollback(pair.getValue());
        }
        THREAD_LOCAL.remove();
    }
}

使用

/**
  * 测试多数据源事务
  */
  @MultiDataSourceTransactional(transactionManagers={"ATransactionManager","BTransactionManager"})
    public void testTransaction() {
   }

总结

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持编程客栈(www.devze.com)。