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事务里面捕获异常_三问Spring事务:解决什么问题?如何解决?存在什么问题?...

發布時間:2024/10/14 javascript 80 豆豆
生活随笔 收集整理的這篇文章主要介紹了 事务里面捕获异常_三问Spring事务:解决什么问题?如何解决?存在什么问题?... 小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

1. 解決什么問題

讓我們先從事務說起,“什么是事務?我們為什么需要事務?”。

事務是一組無法被分割的操作,要么所有操作全部成功,要么全部失敗。我們在開發中需要通過事務將一些操作組成一個單元,來保證程序邏輯上的正確性,例如全部插入成功,或者回滾,一條都不插入。作為程序員的我們,對于事務管理,所需要做的便是進行事務的界定,即通過類似begin transaction和end transaction的操作來界定事務的開始和結束。

下面是一個基本的JDBC事務管理代碼:

// 開啟數據庫連接Connection con = openConnection();try { // 關閉自動提交 con.setAutoCommit(false); // 業務處理 // ... // 提交事務 con.commit();} catch (SQLException | MyException e) { // 捕獲異常,回滾事務 try { con.rollback(); } catch (SQLException ex) { ex.printStackTrace(); }} finally { // 關閉連接 try { con.setAutoCommit(true); con.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); }}

直接使用JDBC進行事務管理的代碼直觀上來看,存在兩個問題:

  • 業務處理代碼與事務管理代碼混雜;
  • 大量的異常處理代碼(在catch中還要try-catch)。
  • 而如果我們需要更換其他數據訪問技術,例如Hibernate、MyBatis、JPA等,雖然事務管理的操作都類似,但API卻不同,則需使用相應的API來改寫。這也會引來第三個問題:

  • 繁雜的事務管理API。
  • 上文列出了三個待解決的問題,下面我們看Spring事務是如何解決。

    2. 如何解決

    2.1 繁雜的事務管理API

    針對該問題,我們很容易可以想到,在眾多事務管理的API上抽象一層。通過定義接口屏蔽具體實現,再使用策略模式來決定具體的API。下面我們看下Spring事務中定義的抽象接口。

    在Spring事務中,核心接口是PlatformTransactionManager,也叫事務管理器,其定義如下:

    public interface PlatformTransactionManager extends TransactionManager { // 獲取事務(新的事務或者已經存在的事務) TransactionStatus getTransaction(@Nullable TransactionDefinition definition)throws TransactionException; // 提交事務 void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException; // 回滾事務 void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;}

    getTransaction通過入參TransactionDefinition來獲得TransactionStatus,即通過定義的事務元信息來創建相應的事務對象。在TransactionDefinition中會包含事務的元信息

    • PropagationBehavior:傳播行為;
    • IsolationLevel:隔離級別;
    • Timeout:超時時間;
    • ReadOnly:是否只讀。

    根據TransactionDefinition獲得的TransactionStatus中會封裝事務對象,并提供了操作事務查看事務狀態的方法,例如:

    • setRollbackOnly:標記事務為Rollback-only,以使其回滾;
    • isRollbackOnly:查看是否被標記為Rollback-only;
    • isCompleted:查看事務是否已完成(提交或回滾完成)。

    還支持嵌套事務的相關方法:

    • createSavepoint:創建savepoint;
    • rollbackToSavepoint:回滾到指定savepoint;
    • releaseSavePoint:釋放savepoint。

    TransactionStatus事務對象可被傳入到commit方法或rollback方法中,完成事務的提交或回滾。

    下面我們通過一個具體實現來理解TransactionStatus的作用。以commit方法為例,如何通過TransactionStatus完成事務的提交。AbstractPlatformTransactionManager是PlatformTransactionManager接口的的實現,作為模板類,其commit實現如下:

    public final void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException { // 1.檢查事務是否已完成 if (status.isCompleted()) { throw new IllegalTransactionStateException( "Transaction is already completed - do not call commit or rollback more than once per transaction"); } // 2.檢查事務是否需要回滾(局部事務回滾) DefaultTransactionStatus defStatus = (DefaultTransactionStatus) status; if (defStatus.isLocalRollbackOnly()) { if (defStatus.isDebug()) { logger.debug("Transactional code has requested rollback"); } processRollback(defStatus, false); return; } // 3.檢查事務是否需要回滾(全局事務回滾) if (!shouldCommitOnGlobalRollbackOnly() && defStatus.isGlobalRollbackOnly()) { if (defStatus.isDebug()) { logger.debug("Global transaction is marked as rollback-only but transactional code requested commit"); } processRollback(defStatus, true); return; } // 4.提交事務 processCommit(defStatus);}

    在commit模板方法中定義了事務提交的基本邏輯,通過查看status的事務狀態來決定拋出異常還是回滾,或是提交。其中的processRollback和processCommit方法也是模板方法,進一步定義了回滾、提交的邏輯。以processCommit方法為例,具體的提交操作將由抽象方法doCommit完成。

    protected abstract void doCommit(DefaultTransactionStatus status) throws TransactionException;

    doCommit的實現取決于具體的數據訪問技術。我們看下JDBC相應的具體實現類DataSourceTransactionManager中的doCommit實現。

    protected void doCommit(DefaultTransactionStatus status) { // 獲取status中的事務對象 DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) status.getTransaction(); // 通過事務對象獲得數據庫連接對象 Connection con = txObject.getConnectionHolder().getConnection(); if (status.isDebug()) { logger.debug("Committing JDBC transaction on Connection [" + con + "]"); } try { // 執行commit con.commit(); } catch (SQLException ex) { throw new TransactionSystemException("Could not commit JDBC transaction", ex); }}

    在commit和processCommit方法中我們根據入參的TransactionStatus提供的事務狀態來決定事務行為,而在doCommit中需要執行事務提交時將會通過TransactionStatus中的事務對象來獲得數據庫連接對象,再執行最后的commit操作。通過這個示例我們可以理解TransactionStatus所提供的事務狀態和事務對象的作用。

    下面是用Spring事務API改寫后的事務管理代碼:

    // 獲得事務管理器PlatformTransactionManager txManager = getPlatformTransactionManager();DefaultTransactionDefinition def = new DefaultTransactionDefinition();// 指定事務元信息def.setName("SomeTxName");def.setPropagationBehavior(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED);// 獲得事務TransactionStatus status = txManager.getTransaction(def);try { // 業務處理}catch (MyException ex) { // 捕獲異常,回滾事務 txManager.rollback(status); throw ex;}// 提交事務txManager.commit(status);

    無論是使用JDBC、Hibernate還是MyBatis,我們只需要傳給txManager相應的具體實現就可以在多種數據訪問技術中切換。

    小結:Spring事務通過PlatformTransactionManager、TransactionDefinition和TransactionStatus接口統一事務管理API,并結合策略模式和模板方法決定具體實現。

    Spring事務API代碼還有個特點有沒有發現,SQLException不見了。下面來看Spring事務是如何解決大量的異常處理代碼。

    2.2 大量的異常處理代碼

    為什么使用JDBC的代碼中會需要寫這么多的異常處理代碼。這是因為Connection的每個方法都會拋出SQLException,而SQLException又是檢查異常,這就強制我們在使用其方法時必須進行異常處理。那Spring事務是如何解決該問題的。我們看下doCommit方法:

    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) { // 異常轉換 throw new TransactionSystemException("Could not commit JDBC transaction", ex); }}

    Connection的commit方法會拋出檢查異常SQLException,在catch代碼塊中SQLException將被轉換成TransactionSystemException拋出,而TransactionSystemException是一個非檢查異常。通過將檢查異常轉換成非檢查異常,讓我們能夠自行決定是否捕獲異常,不強制進行異常處理。

    Spring事務中幾乎為數據庫的所有錯誤都定義了相應的異常,統一了JDBC、Hibernate、MyBatis等不同異常API。這有助于我們在處理異常時使用統一的異常API接口,無需關心具體的數據訪問技術。

    小結:Spring事務通過異常轉換避免強制異常處理。

    2.3 業務處理代碼與事務管理代碼混雜

    在2.1節中給出了使用Spring事務API的寫法,即編程式事務管理,但仍未解決“業務處理代碼與事務管理代碼混雜”的問題。這時候就可以利用Spring AOP將事務管理代碼這一橫切關注點從代碼中剝離出來,即聲明式事務管理。以注解方式為例,通過為方法標注@Transaction注解,將為該方法提供事務管理。其原理如下圖所示:

    Spring事務會為@Transaction標注的方法的類生成AOP增強的動態代理類對象,并且在調用目標方法的攔截鏈中加入TransactionInterceptor進行環繞增加,實現事務管理。

    下面我們看下TransactionInterceptor中的具體實現,其invoke方法中將調用invokeWithinTransaction方法進行事務管理,如下所示:

    protected Object invokeWithinTransaction(Method method, Class> targetClass, final InvocationCallback invocation) throws Throwable { // 查詢目標方法事務屬性、確定事務管理器、構造連接點標識(用于確認事務名稱) final TransactionAttribute txAttr = getTransactionAttributeSource().getTransactionAttribute(method, targetClass); final PlatformTransactionManager tm = determineTransactionManager(txAttr); final String joinpointIdentification = methodIdentification(method, targetClass, txAttr); if (txAttr == null || !(tm instanceof CallbackPreferringPlatformTransactionManager)) { // 創建事務 TransactionInfo txInfo = createTransactionIfNecessary(tm, txAttr, joinpointIdentification); Object retVal = null; try { // 通過回調執行目標方法 retVal = invocation.proceedWithInvocation(); } catch (Throwable ex) { // 目標方法執行拋出異常,根據異常類型執行事務提交或者回滾操作 completeTransactionAfterThrowing(txInfo, ex); throw ex; } finally { // 清理當前線程事務信息 cleanupTransactionInfo(txInfo); } // 目標方法執行成功,提交事務 commitTransactionAfterReturning(txInfo); return retVal; } else { // 帶回調的事務執行處理,一般用于編程式事務 // ... }}

    在調用目標方法前后加入了創建事務、處理異常、提交事務等操作。這讓我們不必編寫事務管理代碼,只需通過@Transaction的屬性指定事務相關元信息。

    小結:Spring事務通過AOP提供聲明式事務將業務處理代碼和事務管理代碼分離。

    3. 存在什么問題

    Spring事務為了我們解決了第一節中列出的三個問題,但同時也會帶來些新的問題。

    3.1 非public方法失效

    @Transactional只有標注在public級別的方法上才能生效,對于非public方法將不會生效。這是由于Spring AOP不支持對private、protect方法進行攔截。從原理上來說,動態代理是通過接口實現,所以自然不能支持private和protect方法的。而CGLIB是通過繼承實現,其實是可以支持protect方法的攔截的,但Spring AOP中并不支持這樣使用,筆者猜測做此限制是出于代理方法應是public的考慮,以及為了保持CGLIB和動態代理的一致。如果需要對protect或private方法攔截則建議使用AspectJ。

    3.2 自調用失效

    當通過在Bean的內部方法直接調用帶有@Transactional的方法時,@Transactional將失效,例如:

    public void saveAB(A a, B b){ saveA(a); saveB(b);}@Transactionalpublic void saveA(A a){ dao.saveA(a);}@Transactionalpublic void saveB(B b){ dao.saveB(b);}

    在saveAB中調用saveA和saveB方法,兩者的@Transactional都將失效。這是因為Spring事務的實現基于代理類,當在內部直接調用方法時,將不會經過代理對象,而是直接調用目標對象的方法,無法被TransactionInterceptor攔截處理。解決辦法:

    (1)ApplicationContextAware

    通過ApplicationContextAware注入的上下文獲得代理對象。

    public void saveAB(A a, B b){ Test self = (Test) applicationContext.getBean("Test"); self.saveA(a); self.saveB(b);}

    (2)AopContext

    通過AopContext獲得代理對象。

    public void saveAB(A a, B b){ Test self = (Test)AopContext.currentProxy(); self.saveA(a); self.saveB(b);}

    (3)@Autowired

    通過@Autowired注解注入代理對象。

    @Componentpublic class Test { @Autowired Test self; public void saveAB(A a, B b) { self.saveA(a); self.saveB(b); } // ...}

    (4)拆分

    將saveA、saveB方法拆分到另一個類中。

    public void saveAB(A a, B b){ txOperate.saveA(a); txOperate.saveB(b);}

    上述兩個問題都是由于Spring事務的實現方式的限制導致的問題。下面再看兩個由于使用不當容易犯錯的兩個問題。

    3.3 檢查異常默認不回滾

    在默認情況下,拋出非檢查異常會觸發回滾,而檢查異常不會。

    根據invokeWithinTransaction方法,我們可以知道異常處理邏輯在completeTransactionAfterThrowing方法中,其實現如下:

    protected void completeTransactionAfterThrowing(@Nullable TransactionInfo txInfo, Throwable ex) { if (txInfo != null && txInfo.getTransactionStatus() != null) { if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("Completing transaction for [" + txInfo.getJoinpointIdentification() + "] after exception: " + ex); } if (txInfo.transactionAttribute != null && txInfo.transactionAttribute.rollbackOn(ex)) { try { // 異常類型為回滾異常,執行事務回滾 txInfo.getTransactionManager().rollback(txInfo.getTransactionStatus()); } catch (TransactionSystemException ex2) { logger.error("Application exception overridden by rollback exception", ex); ex2.initApplicationException(ex); throw ex2; } catch (RuntimeException | Error ex2) { logger.error("Application exception overridden by rollback exception", ex); throw ex2; } } else { try { // 異常類型為非回滾異常,仍然執行事務提交 txInfo.getTransactionManager().commit(txInfo.getTransactionStatus()); } catch (TransactionSystemException ex2) { logger.error("Application exception overridden by commit exception", ex); ex2.initApplicationException(ex); throw ex2; } catch (RuntimeException | Error ex2) { logger.error("Application exception overridden by commit exception", ex); throw ex2; } } }}

    根據rollbackOn判斷異常是否為回滾異常。只有RuntimeException和Error的實例,即非檢查異常,或者在@Transaction中通過rollbackFor屬性指定的回滾異常類型,才會回滾事務。否則將繼續提交事務。所以如果需要對非檢查異常進行回滾,需要記得指定rollbackFor屬性,不然將回滾失效。

    3.4 catch異常無法回滾

    在3.3節中我們說到只有拋出非檢查異常或是rollbackFor中指定的異常才能觸發回滾。如果我們把異常catch住,而且沒拋出,則會導致無法觸發回滾,這也是開發中常犯的錯誤。例如:

    @Transactionalpublic void insert(List users) { try { JdbcTemplate jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource); for (User user : users) { String insertUserSql = "insert into User (id, name) values (?,?)"; jdbcTemplate.update(insertUserSql, new Object[] { user.getId(), user.getName() }); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); }}

    這里由于catch住了所有Exception,并且沒拋出。當插入發生異常時,將不會觸發回滾。

    但同時我們也可以利用這種機制,用try-catch包裹不用參與事務的數據操作,例如對于寫入一些不重要的日志,我們可將其用try-catch包裹,避免拋出異常,則能避免寫日志失敗而影響事務的提交。

    作者:草捏子
    來源:掘金

    總結

    以上是生活随笔為你收集整理的事务里面捕获异常_三问Spring事务:解决什么问题?如何解决?存在什么问题?...的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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