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SpringBoot中事务执行原理分析（六）

12 月 05, 2023
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本文我们分析一下事务处理过程中的事务同步管理器TransactionSynchronizationManager与事务同步对象TransactionSynchronization。

【1】事务同步管理器

这里指的是TransactionSynchronizationManager。管理每个线程的资源和事务同步的中央委托。

通常用于资源管理代码，但不用于应用程序代码。其支持一个资源一个key，不支持覆盖。也就是说即使对于同一个key，资源的更新只能是先remove后set。如果synchronization是激活的，那么支持多个事务同步对象。

资源管理代码应该通过 getResource 检查线程绑定的资源，例如JDBC连接或Hibernate会话。这种代码通常不应该将资源绑定到线程，因为这是事务管理器的责任。另一种选择是，如果事务同步处于活动状态，则在首次使用时延迟绑定，以执行跨越任意数量资源的事务。

事务同步必须由事务管理器通过initSynchronization()和clearSynchronization()进行激活和停用。这由 AbstractPlatformTransactionManager 自动支持，因此所有标准的Spring事务管理器自动支持，例如org.springframework.transaction.jta.JtaTransactionManager和org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager。

资源管理代码只应在该管理器处于活动状态时注册事务同步对象，可以通过isSynchronizationActive进行检查；否则非活动状态它应该立即执行资源清理。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。

举例来说事务同步用于在JTA事务中始终返回相同的资源，例如，对于任何给定的数据源DataSource或SessionFactory，分别返回JDBC Connection或Hibernate Session。

如下所示在TransactionSynchronizationManager中持有了几个静态常量ThreadLocal对象。

public abstract class TransactionSynchronizationManager {

     //线程上下文中保存着【DataSource：ConnectionHolder】的Map对象。线程可以通过该属性获取到同一个Connection对象。
    private static final ThreadLocal<Map> resources = new NamedThreadLocal("Transactional resources");

    //事务同步器，是Spring交由程序员进行扩展的代码，每个线程可以注册N个事务同步器。
    //这是一个Set哦
    private static final ThreadLocal<Set> synchronizations = new NamedThreadLocal("Transaction synchronizations");
    
    // 保存当前事务的名称  
    private static final ThreadLocal currentTransactionName = new NamedThreadLocal("Current transaction name");
   
    // 保存只读状态-- 当前事务是否是只读  
    private static final ThreadLocal currentTransactionReadOnly = new NamedThreadLocal("Current transaction read-only status");
   
    // 保存当前事务的隔离级别
    private static final ThreadLocal currentTransactionIsolationLevel = new NamedThreadLocal("Current transaction isolation level");
    
    // 保存标志 - 事务是否开启
    private static final ThreadLocal actualTransactionActive = new NamedThreadLocal("Actual transaction active");
}




该资源管理器还提供了许多资源管理、事务名称|状态等的管理，其中对资源管理的核心方法则是bindResource(绑定资源)和doUnbindResource(解绑资源)


绑定资源




如下所示，其尝试从线程上下文本地对象resources中获取map，如果map为null则实例化map并放入Object key, Object value。


//这里key通常是DataSource
public static void bindResource(Object key, Object value) throws IllegalStateException {
    Object actualKey = TransactionSynchronizationUtils.unwrapResourceIfNecessary(key);
    Assert.notNull(value, "Value must not be null");
    Map map = resources.get();
    // set ThreadLocal Map if none found
    if (map == null) {
        map = new HashMap();
        resources.set(map);
    }
    Object oldValue = map.put(actualKey, value);
    // Transparently suppress a ResourceHolder that was marked as void...
    if (oldValue instanceof ResourceHolder && ((ResourceHolder) oldValue).isVoid()) {
        oldValue = null;
    }
    if (oldValue != null) {
        throw new IllegalStateException("Already value [" + oldValue + "] for key [" +
                actualKey + "] bound to thread [" + Thread.currentThread().getName() + "]");
    }
    if (logger.isTraceEnabled()) {
        logger.trace("Bound value [" + value + "] for key [" + actualKey + "] to thread [" +
                Thread.currentThread().getName() + "]");
    }
}




解绑资源


如下所示简单来讲就是其从线程本地对象resources中获取map，从中移除actualKey并返回。


private static Object doUnbindResource(Object actualKey) {
    Map map = resources.get();
    if (map == null) {
        return null;
    }
    Object value = map.remove(actualKey);
    // Remove entire ThreadLocal if empty...
    if (map.isEmpty()) {
        resources.remove();
    }
    // Transparently suppress a ResourceHolder that was marked as void...
    if (value instanceof ResourceHolder && ((ResourceHolder) value).isVoid()) {
        value = null;
    }
    if (value != null && logger.isTraceEnabled()) {
        logger.trace("Removed value [" + value + "] for key [" + actualKey + "] from thread [" +
                Thread.currentThread().getName() + "]");
    }
    return value;
}




【2】事务同步对象


在前面我们分析提交或者回滚过程中，常常看到beforeCommit、beforeCompletion、afterCommit以及afterCompletion这几个钩子函数。其就是TransactionSynchronization 提供的，用来在事务提交/回滚前后做一些处理工作。


public interface TransactionSynchronization extends Flushable {

    // 正确提交时的完成状态
    int STATUS_COMMITTED = 0;

    // 正确回滚时的完成状态
    int STATUS_ROLLED_BACK = 1;

//启发式混合完成或系统错误情况下
    int STATUS_UNKNOWN = 2;

     //挂起同步，如果TransactionSynchronizationManager 有管理资源则接触资源绑定
    default void suspend() {
    }

     //恢复同步，如果事务同步管理器有管理资源则重新绑定
    default void resume() {
    }

//   如果适用，将底层会话刷新到数据存储：例如，Hibernate/JPA会话。
    @Override
    default void flush() {
    }

     //在事务提交前触发 RuntimeException 将会传播给调用方，
     //不要在此处抛出TransactionException的子类
    default void beforeCommit(boolean readOnly) {
    }

     //在事务提交/回滚前触发
    default void beforeCompletion() {
    }

     //事务成功提交后触发
    default void afterCommit() {
    }

     //在事务提交/回滚后触发
    default void afterCompletion(int status) {
    }
}



beforeCommit


在事务提交之前（在“完成之前”）调用。例如，可以将事务性O/R映射会话刷新到数据库。




此回调并不意味着事务将实际提交。调用此方法后，仍可能发生回滚决策。这种回调是为了执行只有在提交仍然有机会发生时才相关的工作，例如将SQL语句刷新到数据库。




请注意，异常将传播到提交调用方，并导致事务回滚。


beforeCompletion




在事务提交/回滚之前调用。可以在事务完成之前执行资源清理。


即使beforeCommit引发异常，此方法也将在beforeCommit之后调用。此回调允许在事务完成之前关闭资源，以获得任何结果。




afterCommit


在事务提交后调用。在主事务成功提交后，可以立即执行进一步的操作。例如，可以在主事务成功提交后应执行的进一步操作，如确认消息或电子邮件。




事务已经提交，但事务资源可能仍然处于活动状态并且可以访问。因此，此时触发的任何数据访问代码仍将“参与”原始事务，允许执行一些清理（不再执行提交！），除非它明确声明需要在单独的事务中运行。因此：对于从这里调用的任何事务操作，使用PROPAGATION_REQUIRES_NEW。


afterCompletion




在事务提交/回滚后调用。可以在事务完成后执行资源清理。




与afterCommit相同的是，这里事务已经提交(或者回滚)，但事务资源可能仍然处于活动状态并且可以访问。因此，此时触发的任何数据访问代码仍将“参与”原始事务，允许执行一些清理（不再执行提交！），除非它明确声明需要在单独的事务中运行。因此：对于从这里调用的任何事务操作，使用PROPAGATION_REQUIRES_NEW。


【3】SqlSessionSynchronization


SqlSessionSynchronization是SqlSessionUtils的静态内部类，继承自TransactionSynchronizationAdapter，后置实现了TransactionSynchronization接口。




我们以SqlSessionSynchronizationw为例分析其做了哪些事情。


private static final class SqlSessionSynchronization extends TransactionSynchronizationAdapter {

//持有SqlSession
  private final SqlSessionHolder holder;

  private final SqlSessionFactory sessionFactory;

  private boolean holderActive = true;

  public SqlSessionSynchronization(SqlSessionHolder holder, SqlSessionFactory sessionFactory) {
    notNull(holder, "Parameter 'holder' must be not null");
    notNull(sessionFactory, "Parameter 'sessionFactory' must be not null");

    this.holder = holder;
    this.sessionFactory = sessionFactory;
  }
   //获取其执行顺序
  @Override
  public int getOrder() {
    // order right before any Connection synchronization
    return DataSourceUtils.CONNECTION_SYNCHRONIZATION_ORDER - 1;
  }

   // 挂起，实际是解除资源绑定，这里key就是this.sessionFactory
  @Override
  public void suspend() {
    if (this.holderActive) {
      LOGGER.debug(() -> "Transaction synchronization suspending SqlSession [" + this.holder.getSqlSession() + "]");
      TransactionSynchronizationManager.unbindResource(this.sessionFactory);
    }
  }

   //恢复，实际是绑定资源，key -sessionFactory ,value - holder
  @Override
  public void resume() {
    if (this.holderActive) {
      LOGGER.debug(() -> "Transaction synchronization resuming SqlSession [" + this.holder.getSqlSession() + "]");
      TransactionSynchronizationManager.bindResource(this.sessionFactory, this.holder);
    }
  }

//核心是触发sqlsession的commit
  @Override
  public void beforeCommit(boolean readOnly) {
    // Connection commit or rollback will be handled by ConnectionSynchronization or
    // DataSourceTransactionManager.
    // But, do cleanup the SqlSession / Executor, including flushing BATCH statements so
    // they are actually executed.
    // SpringManagedTransaction will no-op the commit over the jdbc connection
    // TODO This updates 2nd level caches but the tx may be rolledback later on!
    //如果线程本地对象actualTransactionActive 储存资源不为null
    if (TransactionSynchronizationManager.isActualTransactionActive()) {
      try {
      
      //触发sqlsession的commit，将会清理本地缓存，flushStatements
        this.holder.getSqlSession().commit(); 
      } catch (PersistenceException p) {
        if (this.holder.getPersistenceExceptionTranslator() != null) {
          DataAccessException translated = this.holder.getPersistenceExceptionTranslator()
              .translateExceptionIfPossible(p);
          if (translated != null) {
            throw translated;
          }
        }
        throw p;
      }
    }
  }

//如果referenceCount小于1，则关闭SqlSession，重置holder、holderActive 
  @Override
  public void beforeCompletion() {
    // Issue #18 Close SqlSession and deregister it now
    // because afterCompletion may be called from a different thread
  
    //也就是referenceCount小于1
    if (!this.holder.isOpen()) {
    //解除资源绑定，key是sessionFactory
      TransactionSynchronizationManager.unbindResource(sessionFactory);

      //重置holderActive为false
      this.holderActive = false;
     
     //触发sqlsession的close方法
      this.holder.getSqlSession().close();
    }
  }


   //如果holderActive为true，则关闭SqlSession，重置holder、holderActive 
  @Override
  public void afterCompletion(int status) {
  
  //如果holderActive为true
    if (this.holderActive) {
      // afterCompletion may have been called from a different thread
      // so avoid failing if there is nothing in this one

          //尝试解除资源绑定
      TransactionSynchronizationManager.unbindResourceIfPossible(sessionFactory);
  
     //重置holderActive为false
      this.holderActive = false;
      
        //触发sqlsession的close方法
      this.holder.getSqlSession().close();
    }
    this.holder.reset();
  }
}


  

                

          

                      

        

        
        
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