1 系列目录

• 分布式事务系列（开篇）提出疑问和研究过程
• 分布式事务系列（1.1）Spring事务管理器PlatformTransactionManager源码分析
• 分布式事务系列（1.2）Spring事务体系
• 分布式事务系列（2.1）分布式事务模型与接口定义
• 分布式事务系列（3.1）jotm的分布式案例
• 分布式事务系列（3.2）jotm分布式事务源码分析
• 分布式事务系列（4.1）Atomikos的分布式案例

2 jdbc事务

2.1 例子

public void save(User user) throws SQLException{
    Connection conn=jdbcDao.getConnection();
    conn.setAutoCommit(false);
    try {
        PreparedStatement ps=conn.prepareStatement("insert into user(name,age) value(?,?)");
        ps.setString(1,user.getName());
        ps.setInt(2,user.getAge());
        ps.execute();
        conn.commit();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
        conn.rollback();
    }finally{
        conn.close();
    }
}

2.2 分析

• 怎么使用事务

  将自动提交设置为false,即conn.setAutoCommit(false)，然后手动来conn.commit()、或者conn.rollback()。

• 一个重要意识

  conn.commit();conn.rollback()等这些属于事务代码，其他执行sql的代码属于业务代码

  只有事务代码和业务代码使用的是同一个Connection的时候，事务的回滚和提交才能正常执行,所以如果我们要实现事务代码和业务代码的分离，必须要保证他们使用的是同一个Connection。

• 谁在执行事务

  我们可以看到，可以通过操作Connection连接来执行事务，这并不代表Connection具有事务功能，而是使用了数据库自身的事务功能，Connection仅仅是把一些命令如commit、rollback传递给数据库

2.3 存在的问题

• 1 业务代码都要嵌套在try catch事务模板代码中

• 2 当存在多个类似save(User user)的业务逻辑时，没法保证他们的原子性

  login(user); save(user);

  这两个业务逻辑都是相似的代码,获取Connection连接，然后执行sql语句。没法保证它们的原子性，是因为它们使用的不是同一个连接，不在同一个事务内。

3 Hibernate的事务

3.1 例子

public void save(User user){
    Session session=hibernateDao.openSession();
    Transaction tx=null;
    try {
        tx=session.beginTransaction();  
        session.save(user);  
        tx.commit();  
    } catch (Exception e) {
        if(tx!=null){
            tx.rollback();
        }
    }finally{
        session.close();
    }
}

3.2 分析

• 事务功能和业务功能的分离

  jdbc事务中Connection负担了两方面的功能，事务功能和执行sql的功能。这里的Transaction是Hibernate自己定义的事务，Hibernate则把这两者的功能单独开来，将事务功能交给了Transaction，使得职责更加分工明确。

• 事务的原理

  其实Session、Transaction内部会有一个相同的Connection，这样就保证了 业务代码和事务代码使用的是同一个Connection，Transaction事务的回滚都是依托内部的Connection来完成的，如下：

  • 事务的开始，设置自动提交为false

  

  • 事务的提交，通过connection的commit方法来提交

  

  事务的回滚等操作，不再列举

4 Spring事务功能的总体接口设计

由于上述各家实现事务功能的方式各不相同，Spring进行了统一的抽象，形成了PlatformTransactionManager事务管理器接口，事务的提交、回滚等操作全部交给它来实现。Spring的事务体系也是在PlatformTransactionManager事务管理器接口上开展开来的，所以先来了解下PlatformTransactionManager事务管理器。

4.1 事务功能的总体接口设计

先来看下三大接口

• PlatformTransactionManager ： 事务管理器

• TransactionDefinition ： 事务的一些基础信息，如超时时间、隔离级别、传播属性等

• TransactionStatus ： 事务的一些状态信息，如是否是一个新的事务、是否已被标记为回滚

看下PlatformTransactionManager如何来操作事务：

public interface PlatformTransactionManager {

    //根据事务定义TransactionDefinition，获取事务
    TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition);

    //提交事务
    void commit(TransactionStatus status);

    //回滚事务
    void rollback(TransactionStatus status);
}

4.2 接口对应的实现

4.2.1 事务定义接口TransactionDefinition

• 红线上方是一些常量定义（事务的隔离级别和事务的传播属性，具体不再说，网上一大堆）
• 事务的定义包含：事务的隔离级别、事务的传播属性、超时时间设置、是否只读

要明白的地方：

事务的隔离级别是数据库本身的事务功能，然而事务的传播属性则是Spring自己为我们提供的功能，数据库事务没有事务的传播属性这一说法。

该接口的实现DefaultTransactionDefinition：默认的事务定义

public class DefaultTransactionDefinition implements TransactionDefinition, Serializable {
    private int propagationBehavior = PROPAGATION_REQUIRED;
    private int isolationLevel = ISOLATION_DEFAULT;
    private int timeout = TIMEOUT_DEFAULT;
    private boolean readOnly = false;
    //略
}

• 事务的传播属性为PROPAGATION_REQUIRED，即当前没有事务的时候，创建一个，如果有则使用当前事务
• 事务的隔离级别采用底层数据库默认的隔离级别
• 超时时间采用底层数据库默认的超时时间
• 是否只读为false

4.2.2 事务接口定义TransactionStatus

先引出Connection连接中的保存点功能：

//创建一个保存点
conn.setSavepoint(name);
//回滚到某个保存点
conn.rollback(savepoint);
//释放某个保存点
conn.releaseSavepoint(savepoint);

TransactionStatus它继承了SavepointManager接口，SavepointManager是对事务中上述保存点功能的封装，如下：

public interface SavepointManager {
    Object createSavepoint() throws TransactionException;
    void rollbackToSavepoint(Object savepoint) throws TransactionException;
    void releaseSavepoint(Object savepoint) throws TransactionException;
}

Spring利用保存点功能实现了事务的嵌套功能。后面会详细说明。

TransactionStatus本身更多存储的是事务的一些状态信息：

• 是否是一个新的事物
• 是否有保存点
• 是否已被标记为回滚

常用的TransactionStatus接口实现为DefaultTransactionStatus：

目前jdbc事务是通过Connection来实现事务的，Hibernate是通过它自己定义的Transaction来实现的，所以各家的事务都不同，所以Spring只能以Object transaction的形式来表示各家的事务，事务的回滚和提交等操作都会最终委托给上述Object transaction来完成。

Object transaction的职责就是提交回滚事务，这个transaction的选择可能如下：

• DataSourceTransactionObject
• HibernateTransactionObject
• JpaTransactionObject（之后再详细说）

详细信息分别如下：

• 对于DataSourceTransactionObject：

  我们使用了dataSource来获取连接，要想实现事务功能，必然需要使用Connection，所以它中肯定有一个Connection来执行事务的操作。

  DataSourceTransactionObject中有一个ConnectionHolder，它封装了一个Connection。

• 对于HibernateTransactionObject：

  我们使用了hibenrate,此时要想实现事务功能，必然需要通过hibernate自己定义的Transaction来实现。

  HibernateTransactionObject中含有一个SessionHolder，和上面的ConnectionHolder一样，它封装了一个Session,有了Session，我们就可以通过Session来产生一个Hibernate的Transaction，从而实现事务操作。

4.2.3 事务管理器接口定义PlatformTransactionManager

类图关系如下：

重点来说下

• AbstractPlatformTransactionManager
  • DataSourceTransactionManager
  • HibernateTransactionManager
  • JpaTransactionManager（之后详细再说）

这就需要来看看事务管理器的接口，上述的他们都是怎么实现的：

• 1 第一个接口：TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) 根据事务定义获取事务状态

  大体内容就是先获取上述说明的Object transaction，判断当前事务是否已存在，如果存在则进行事务的传播属性处理，后面详细说明，如果不存在new DefaultTransactionStatus，新创建一个事务，同时使用Object transaction开启事务。 分成了几个过程：

  • 1.1 获取Object transaction：

  不同的事务管理器获取不同的Object transaction

  • DataSourceTransactionManager就是获取上述的DataSourceTransactionObject

    从当前线程中获取绑定的ConnectionHolder，可能为null,如果为null，则会在下一个开启事务的过程中，从dataSource中获取一个Connection，封装成ConnectionHolder，然后再绑定到当前线程

    然后我们new 一个DataSourceTransactionObject了，具体过程如下：

  

  • HibernateTransactionManager获取HibernateTransactionObject

    从当前线程中获取绑定的SessionHolder，可能为null,如果为null，则会在下一个开启事务的过程中从sessionFactory中获取一个session,然后封装成SessionHolder，然后再绑定到当前线程

    然后我们就可以new 一个HibernateTransactionObject了，具体过程如下：

• 1.2 构建DefaultTransactionStatus，使用Object transaction开启事务

  • DataSourceTransactionManager的DataSourceTransactionObject开启过程如下：

    首先判断之前的获取当前线程绑定的ConnectionHolder是否为null，如果为null，从dataSource中获取一个Connection，封装成ConnectionHolder，然后再绑定到当前线程

    因为开启了一个事务，则必须要关闭DataSourceTransactionObject中Connection的自动提交，代码如下（省略一些）：

      protected void doBegin(Object transaction, TransactionDefinition definition) {
          DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) transaction;
          Connection con = null;
    
          //如果ConnectionHolder是否为null，从新获取
          if (txObject.getConnectionHolder() == null ||
                  txObject.getConnectionHolder().isSynchronizedWithTransaction()) {
              Connection newCon = this.dataSource.getConnection();
              txObject.setConnectionHolder(new ConnectionHolder(newCon), true);
          }
          con = txObject.getConnectionHolder().getConnection();
    
          Integer previousIsolationLevel = DataSourceUtils.prepareConnectionForTransaction(con, definition);
          txObject.setPreviousIsolationLevel(previousIsolationLevel);
    
          //取消自动提交
          if (con.getAutoCommit()) {
              txObject.setMustRestoreAutoCommit(true);
              if (logger.isDebugEnabled()) {
                  logger.debug("Switching JDBC Connection [" + con + "] to manual commit");
              }
              con.setAutoCommit(false);
          }
          txObject.getConnectionHolder().setTransactionActive(true);
    

                //如果是新增的ConnectionHolder，则绑定到当前线程
                if (txObject.isNewConnectionHolder()) {
                    TransactionSynchronizationManager.bindResource(getDataSource(), txObject.getConnectionHolder());
                }
            }

• HibernateTransactionManager的HibernateTransactionObject开启过程如下：

  也是同样的逻辑，如果SessionHolder为null，则从SessionFactory中获取一个Session，然后封装成SessionHolder，然后把这个SessionHolder绑定到当前线程

         Session newSession = (entityInterceptor != null ?
                 getSessionFactory().withOptions().interceptor(entityInterceptor).openSession() :
                 getSessionFactory().openSession());
         txObject.setSession(newSession);
  

  同时，使用上述session开启一个事务，把事务对象也保存到上述的SessionHolder中。

         Transaction hibTx=session.beginTransaction();
         txObject.getSessionHolder().setTransaction(hibTx);
  

  如果是新创建的SessionHolder，则绑定到当前线程

         // Bind the session holder to the thread.
         if (txObject.isNewSessionHolder()) {
             TransactionSynchronizationManager.bindResource(getSessionFactory(), txObject.getSessionHolder());
         }
  

• 2 第二个接口：void rollback(TransactionStatus status) 回滚事务

  回滚，则还是利用DefaultTransactionStatus内部的Object transaction来执行回滚操作

  • DataSourceTransactionManager就是使用DataSourceTransactionObject中的Connection来进行回滚操作

    protected void doRollback(DefaultTransactionStatus status) {

      DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) status.getTransaction();
      Connection con = txObject.getConnectionHolder().getConnection();
      try {
          con.rollback();
      }
      catch (SQLException ex) {
          throw new TransactionSystemException("Could not roll back JDBC transaction", ex);
      }
    

    }

  • HibernateTransactionManager就是使用HibernateTransactionObject中的SessionHolder中的Session创建的事务Transaction来进行回滚操作

    protected void doRollback(DefaultTransactionStatus status) {

      HibernateTransactionObject txObject = (HibernateTransactionObject) status.getTransaction();
      try {
          txObject.getSessionHolder().getTransaction().rollback();
      }
    

    }

• 3 第三个接口： void commit(TransactionStatus status) 提交事务

  同理，DataSourceTransactionManager依托内部的Connection来完成提交操作

  HibernateTransactionManager依托内部的Transaction来完成提交操作

4.3 事务的传播属性解析

可以参考这篇文章的案例说明Spring事务的传播行为和隔离级别,下面重点源码分析下Spring的事务传播属性：

对于事务的传播属性的代码如下：

在获取Object transaction之后，先进行判断，是否是已存在的事务。因为这个Object transaction的获取过程就是直接从线程绑定的获取的,可能当前线程已经存在事务，具体判断如下：

• DataSourceTransactionManager

  protected boolean isExistingTransaction(Object transaction) {

     DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) transaction;
     return (txObject.getConnectionHolder() != null && txObject.getConnectionHolder().isTransactionActive());
  

  }

  就是依据和当前线程绑定的ConnectionHolder中是否已存在事务

• HibernateTransactionManager

  public boolean hasSpringManagedTransaction() {

     return (this.sessionHolder != null && this.sessionHolder.getTransaction() != null);
  

  }

  也是依据和当前线程绑定的SessionHolder是否已存在事务

如果是已存在事务：则需要对事务的传播属性进行处理，如下即上述截图中的的handleExistingTransaction方法：

• 1 PROPAGATION_NEVER：不允许存在事务，如果存在抛出异常

  if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER) {

     throw new IllegalTransactionStateException(
             "Existing transaction found for transaction marked with propagation 'never'");
  

  }

• 2 PROPAGATION_NOT_SUPPORTED：不支持事务，如果存在事务，则需将事务挂起，保存起来，当执行完成之后，需要将挂起的事务继续恢复

  if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED) {

     if (debugEnabled) {
         logger.debug("Suspending current transaction");
     }
     Object suspendedResources = suspend(transaction);
     boolean newSynchronization = (getTransactionSynchronization() == SYNCHRONIZATION_ALWAYS);
     return prepareTransactionStatus(
             definition, null, false, newSynchronization, debugEnabled, suspendedResources);
  

  }

  挂起之后，产生一个Object transaction=null的事务，即不执行事务代码，同时把挂起的资源信息传递给新创建的事务，当这个事务执行完成之后，再把挂起的资源恢复过来

  • 2.1 对于DataSourceTransactionManager来说，事务的挂起，就是把当前线程关联的ConnectionHolder解除绑定：

    protected Object doSuspend(Object transaction) {

      DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) transaction;
      txObject.setConnectionHolder(null);
      ConnectionHolder conHolder = (ConnectionHolder)
              TransactionSynchronizationManager.unbindResource(this.dataSource);
      return conHolder;
    

    }

    同理事务的恢复就是把上述ConnectionHolder再重新绑定到当前线程，继续执行该事务

  • 2.2 对于HibernateTransactionManager来说，事务的挂起，就是把当前线程关联的SessionHolder解除绑定

    protected Object doSuspend(Object transaction) {

      HibernateTransactionObject txObject = (HibernateTransactionObject) transaction;
      txObject.setSessionHolder(null);
      SessionHolder sessionHolder =
              (SessionHolder) TransactionSynchronizationManager.unbindResource(getSessionFactory());
      txObject.setConnectionHolder(null);
      ConnectionHolder connectionHolder = null;
      if (getDataSource() != null) {
          connectionHolder = (ConnectionHolder) TransactionSynchronizationManager.unbindResource(getDataSource());
      }
      return new SuspendedResourcesHolder(sessionHolder, connectionHolder);
    

    }

    同理事务的恢复就是把上述SessionHolder再重新绑定到当前线程，继续执行该事务

• 3 PROPAGATION_REQUIRES_NEW：开启一个新的事务，如果当前存在事务则把当前事务挂起来

  if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW) {

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

  } 可以看到，创建新的事务，就会调用doBegin(transaction, definition);方法，将事务开启。

• 4 PROPAGATION_NESTED ： 原理很多人已详细说明，可以参考简单理解Spring中的PROPAGATION_NESTED，源码证实有待继续研究

  if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED) {

     if (useSavepointForNestedTransaction()) {
         DefaultTransactionStatus status =
                 prepareTransactionStatus(definition, transaction, false, false, debugEnabled, null);
         status.createAndHoldSavepoint();
         return status;
     }
  

  }

  这里使用了Object transaction来创建了SavePoint，仍旧使用原事务

• 5 PROPAGATION_SUPPORTS 和 PROPAGATION_REQUIRED ： 如果当前存在事务，则仍旧使用该事物

至此事务管理器接口就简略说完了，还有很多细节的东西，需要各位再去仔细研究。

5 结束语

了解了PlatformTransactionManager事务管理器，下面就要开展Spring的编程式事务、声明式事务，所以下一篇文章内容如下：

• TransactionTemplate可以实现编程式事务
• Spring使用AOP来实现声明式事务