异步事务处理

实际开发中，我们后再某些操作中发mq，但是存在这样的情况，业务端已经接受到了mq 消息，但是去查查询数据库的时候，业务数据查不到。这是因为发送 mq 的方法在一个大事务里，mq 发送后，事务才会提交。这个时候可以注册一个事务同步处理器：

  1. // 注册事务同步处理
  2. 2 TransactionSynchronizationManager.registerSynchronization(
  3.     new TransactionSynchronizationAdapter() {
  4. 3 @Override
  5. 4 public void afterCommit() {
  6. 5     // 事务提交完毕时，触发：funcB
  7. 6     funB()；
  8. 7 }

在tms 开发中，流程的执行需要在主线程业务数据提交后执行，就使用了 TransactionSynchronizationAdapter

  1. public void autoHandle(ActionHandleParamVO actionHandleParamVO) {
  2.     Map<String, OrderBusinessStateHistoryPO> result = new HashMap<>(BaseConstant.MAP_INITIAL_CAPACITY);
  4.     // 注册事务同步处理,等待业务的事务提交，然后进行流程处理
  5.     TransactionSynchronizationManager.registerSynchronization(new TransactionSynchronizationAdapter() {
  6.         @Override
  7.         public void afterCommit() {
  8.             List<String> orderIds = actionHandleParamVO.getBusinessIds();
  9.             Integer corpId = actionHandleParamVO.getCorpId();
  10.             if (CollectionUtils.isEmpty(orderIds)) {
  11.                 return;
  12.             }
  14.             //这里用CountDownLatch各个订单流程异步执行，最后统一返回结果
  15.             final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(orderIds.size());
  16.             List<OrderInfoPO> orderList = flowOrderInfoDao.findByCorpIdAndIdIn(corpId, orderIds);
  17.             Map<String, OrderInfoPO> orderMap = orderList.stream().collect(Collectors.toMap(OrderInfoPO::getId, item -> item));
  18.             for (String orderId : orderIds) {
  19.                 OrderInfoPO orderInfoPO = orderMap.get(orderId);
  21.                 String lockKey = getLockKey(orderInfoPO);
  22.                 if (StringUtils.isNotBlank(lockKey)) {
  23.                     logger.info("订单{}尝试获取分布式锁", orderId);
  24.                     redisService.redisLock(BusiRedisLockKeyEnum.ORDER_ACTION_HANDLE_KEY.getLockKeyPrefix(), orderId);
  25.                 }
  26.                 autoFlowExecutorService.execute(() -> {
  27.                     try {
  28.                         //订单原状态
  29.                         Long oldOrderStatus = orderInfoPO.getOrderStatus();
  31.                         OrderBusinessStateHistoryPO history = autoHandle(orderInfoPO, actionHandleParamVO.getActionParam()).getResult();
  33.                         //流程有执行时，处理业务流程执行的回调
  34.                         //if (!history.getNodeId().equals(oldOrderStatus)) {
  35.                         logger.info("订单{}执行流程回调", history.getOrderId());
  36.                         E6Wrapper<FlowNodeInfoVO> nodeWrapper = flowNodeInfoService.getCacheById(history.getNodeId());
  37.                         FlowNodeInfoVO nodeInfo = nodeWrapper.getResult();
  38.                         OperationEnum operationEnum = OperationEnum.getByOperationId(nodeInfo.getButtonId());
  39.                         ActionHandleParamVO callbackParamVO = ActionHandleParamInstance.newInstanceOrder(Lists.newArrayList(history.getOrderId()), history.getCorpId(), operationEnum, actionHandleParamVO.getActionParam());
  40.                         ActionHandleHelper.doFlowCallback(history, callbackParamVO);
  41.                         //}
  43.                         logger.info("订单{}流程自动执行完毕", orderId);
  44.                     } catch (Exception e) {
  45.                         logger.error("订单{}流程自动执行出错：{}", orderId, e);
  46.                     } finally {
  47.                         if (StringUtils.isNotBlank(lockKey)) {
  48.                             redisService.redisUnLock(BusiRedisLockKeyEnum.ORDER_ACTION_HANDLE_KEY.getLockKeyPrefix(), orderId);
  49.                         }
  50.                         latch.countDown();
  51.                     }
  52.                 });
  53.             }
  54.             try {
  55.                 logger.info("等待所有订单执行完流程...");
  56.                 latch.await();
  57.             } catch (InterruptedException e) {
  58.                 logger.error("异步处理流程自动执行出错：", e);
  59.             }
  60.             logger.info("所有订单执行完流程,返回结果");
  61.         }
  62.     });
  63. }

事务失效场景

Spring 事务管理 - 图1

一、事务不生效

1.访问权限问题

众所周知，java的访问权限主要有四种：private、default、protected、public，它们的权限从左到右，依次变大。
但如果在开发过程中，把有某些事务方法，定义了错误的访问权限，就会导致事务功能出问题，例如：

  1. @Service
  2. public class UserService {
  4.     @Transactional
  5.     private void add(UserModel userModel) {
  6.         saveData(userModel);
  7.         updateData(userModel);
  8.     }
  9. }

可以看到add方法的访问权限被定义成了private，这样会导致事务失效，spring要求被代理方法必须是public的。
说白了，在AbstractFallbackTransactionAttributeSource类的computeTransactionAttribute方法中有个判断，如果目标方法不是public，则TransactionAttribute返回null，即不支持事务。

  1. protected TransactionAttribute computeTransactionAttribute(Method method, @Nullable Class<?> targetClass) {
  2.     // Don't allow no-public methods as required.
  3.     if (allowPublicMethodsOnly() && !Modifier.isPublic(method.getModifiers())) {
  4.         return null;
  5.     }
  7.     // The method may be on an interface, but we need attributes from the target class.
  8.     // If the target class is null, the method will be unchanged.
  9.     Method specificMethod = AopUtils.getMostSpecificMethod(method, targetClass);
  11.     // First try is the method in the target class.
  12.     TransactionAttribute txAttr = findTransactionAttribute(specificMethod);
  13.     if (txAttr != null) {
  14.         return txAttr;
  15.     }
  17.     // Second try is the transaction attribute on the target class.
  18.     txAttr = findTransactionAttribute(specificMethod.getDeclaringClass());
  19.     if (txAttr != null && ClassUtils.isUserLevelMethod(method)) {
  20.         return txAttr;
  21.     }
  23.     if (specificMethod != method) {
  24.         // Fallback is to look at the original method.
  25.         txAttr = findTransactionAttribute(method);
  26.         if (txAttr != null) {
  27.             return txAttr;
  28.         }
  29.         // Last fallback is the class of the original method.
  30.         txAttr = findTransactionAttribute(method.getDeclaringClass());
  31.         if (txAttr != null && ClassUtils.isUserLevelMethod(method)) {
  32.             return txAttr;
  33.         }
  34.     }
  35.     return null;
  36. }

也就是说，如果自定义的事务方法（即目标方法），它的访问权限不是public，而是private、default或protected的话，spring则不会提供事务功能。

2. 方法用final修饰

有时候，某个方法不想被子类重新，这时可以将该方法定义成final的。普通方法这样定义是没问题的，但如果将事务方法定义成final，例如：

  1. @Service
  2. public class UserService {
  4.     @Transactional
  5.     public final void add(UserModel userModel){
  6.         saveData(userModel);
  7.         updateData(userModel);
  8.     }
  9. }

可以看到add方法被定义成了final的，这样会导致事务失效。
为什么？
如果看过spring事务的源码，可能会知道spring事务底层使用了aop，也就是通过jdk动态代理或者cglib，生成了代理类，在代理类中实现的事务功能。
但如果某个方法用final修饰了，那么在它的代理类中，就无法重写该方法，而添加事务功能。
注意：如果某个方法是static的，同样无法通过动态代理，变成事务方法。

3.方法内部调用

有时候需要在某个Service类的某个方法中，调用另外一个事务方法，比如：

  1. @Service
  2. public class UserService {
  4.     @Autowired
  5.     private UserMapper userMapper;
  7.     @Transactional
  8.     public void add(UserModel userModel) {
  9.         userMapper.insertUser(userModel);
  10.         updateStatus(userModel);
  11.     }
  13.     @Transactional
  14.     public void updateStatus(UserModel userModel) {
  15.         doSameThing();
  16.     }
  17. }

看到在事务方法add中，直接调用事务方法updateStatus。从前面介绍的内容可以知道，updateStatus方法拥有事务的能力是因为spring aop生成代理了对象，但是这种方法直接调用了this对象的方法，所以updateStatus方法不会生成事务。
由此可见，在同一个类中的方法直接内部调用，会导致事务失效。
那么问题来了，如果有些场景，确实想在同一个类的某个方法中，调用它自己的另外一个方法，该怎么办呢？

3.1 新加一个Service方法

这个方法非常简单，只需要新加一个Service方法，把@Transactional注解加到新Service方法上，把需要事务执行的代码移到新方法中。具体代码如下：

  1. @Servcie
  2. public class ServiceA {
  3.    @Autowired
  4.    prvate ServiceB serviceB;
  6.    public void save(User user) {
  7.          queryData1();
  8.          queryData2();
  9.          serviceB.doSave(user);
  10.    }
  11.  }
  13.  @Servcie
  14.  public class ServiceB {
  16.     @Transactional(rollbackFor=Exception.class)
  17.     public void doSave(User user) {
  18.        addData1();
  19.        updateData2();
  20.     }
  22.  }

3.2 在该Service类中注入自己

如果不想再新加一个Service类，在该Service类中注入自己也是一种选择。具体代码如下：

  1. @Servcie
  2. public class ServiceA {
  3.    @Autowired
  4.    prvate ServiceA serviceA;
  6.    public void save(User user) {
  7.          queryData1();
  8.          queryData2();
  9.          serviceA.doSave(user);
  10.    }
  12.    @Transactional(rollbackFor=Exception.class)
  13.    public void doSave(User user) {
  14.        addData1();
  15.        updateData2();
  16.     }
  17.  }

3.3 通过AopContent类

在该Service类中使用AopContext.currentProxy()获取代理对象
上面的方法2确实可以解决问题，但是代码看起来并不直观，还可以通过在该Service类中使用AOPProxy获取代理对象，实现相同的功能。具体代码如下：

  1. @Servcie
  2. public class ServiceA {
  4.     public void save(User user) {
  5.         queryData1();
  6.         queryData2();
  7.         ((ServiceA)AopContext.currentProxy()).doSave(user);
  8.     }
  10.     @Transactional(rollbackFor=Exception.class)
  11.     public void doSave(User user) {
  12.         addData1();
  13.         updateData2();
  14.     }
  15. }

4.未被spring管理

在平时开发过程中，有个细节很容易被忽略。即使用spring事务的前提是：对象要被spring管理，需要创建bean实例。
通常情况下，通过@Controller、@Service、@Component、@Repository等注解，可以自动实现bean实例化和依赖注入的功能。
如果有一天，开发了一个Service类，但忘了加@Service注解，比如：

  1. //@Service
  2. public class UserService {
  4.     @Transactional
  5.     public void add(UserModel userModel) {
  6.          saveData(userModel);
  7.          updateData(userModel);
  8.     }    
  9. }

从上面的例子，可以看到UserService类没有加@Service注解，那么该类不会交给spring管理，所以它的add方法也不会生成事务。

5.多线程调用

在实际项目开发中，多线程的使用场景还是挺多的。如果spring事务用在多线程场景中，会有问题吗？

  1. @Slf4j
  2. @Service
  3. public class UserService {
  5.     @Autowired
  6.     private UserMapper userMapper;
  7.     @Autowired
  8.     private RoleService roleService;
  10.     @Transactional
  11.     public void add(UserModel userModel) throws Exception {
  12.         userMapper.insertUser(userModel);
  13.         new Thread(() -> {
  14.             roleService.doOtherThing();
  15.         }).start();
  16.     }
  17. }
  19. @Service
  20. public class RoleService {
  22.     @Transactional
  23.     public void doOtherThing() {
  24.         System.out.println("保存role表数据");
  25.     }
  26. }

从上面的例子中，可以看到事务方法add中，调用了事务方法doOtherThing，但是事务方法doOtherThing是在另外一个线程中调用的。
这样会导致两个方法不在同一个线程中，获取到的数据库连接不一样，从而是两个不同的事务。如果想doOtherThing方法中抛了异常，add方法也回滚是不可能的。
如果看过spring事务源码的朋友，可能会知道spring的事务是通过数据库连接来实现的。当前线程中保存了一个map，key是数据源，value是数据库连接。

  1. private static final ThreadLocal<Map<Object, Object>> resources = new NamedThreadLocal<>("Transactional resources");

说的同一个事务，其实是指同一个数据库连接，只有拥有同一个数据库连接才能同时提交和回滚。如果在不同的线程，拿到的数据库连接肯定是不一样的，所以是不同的事务。

6.表不支持事务

周所周知，在mysql5之前，默认的数据库引擎是myisam。
它的好处就不用多说了：索引文件和数据文件是分开存储的，对于查多写少的单表操作，性能比innodb更好。
有些老项目中，可能还在用它。
在创建表的时候，只需要把ENGINE参数设置成MyISAM即可：

  1. CREATE TABLE `category` (
  2.   `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  3.   `one_category` varchar(20) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL,
  4.   `two_category` varchar(20) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL,
  5.   `three_category` varchar(20) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL,
  6.   `four_category` varchar(20) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL,
  7.   PRIMARY KEY (`id`)
  8. ) ENGINE=MyISAM AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_bin

myisam好用，但有个很致命的问题是：不支持事务。
如果只是单表操作还好，不会出现太大的问题。但如果需要跨多张表操作，由于其不支持事务，数据极有可能会出现不完整的情况。
此外，myisam还不支持行锁和外键。
所以在实际业务场景中，myisam使用的并不多。在mysql5以后，myisam已经逐渐退出了历史的舞台，取而代之的是innodb。
有时候在开发的过程中，发现某张表的事务一直都没有生效，那不一定是spring事务的锅，最好确认一下使用的那张表，是否支持事务。

7.未开启事务

有时候，事务没有生效的根本原因是没有开启事务。
开启事务不是一个项目中，最基本的功能吗？
为什么还会没有开启事务？
没错，如果项目已经搭建好了，事务功能肯定是有的。
但如果是在搭建项目demo的时候，只有一张表，而这张表的事务没有生效。那么会是什么原因造成的呢？
当然原因有很多，但没有开启事务，这个原因极其容易被忽略。
如果使用的是springboot项目，那么很幸运。因为springboot通过DataSourceTransactionManagerAutoConfiguration类，已经默认开启了事务。
要做的事情很简单，只需要配置spring.datasource相关参数即可。
但如果使用的还是传统的spring项目，则需要在applicationContext.xml文件中，手动配置事务相关参数。如果忘了配置，事务肯定是不会生效的。
具体配置如下信息：

  1. <!-- 配置事务管理器 --> 
  2. <bean class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager" id="transactionManager"> 
  3.     <property name="dataSource" ref="dataSource"></property> 
  4. </bean> 
  5. <tx:advice id="advice" transaction-manager="transactionManager"> 
  6.     <tx:attributes> 
  7.         <tx:method name="*" propagation="REQUIRED"/>
  8.     </tx:attributes> 
  9. </tx:advice> 
  10. <!-- 用切点把事务切进去 --> 
  11. <aop:config> 
  12.     <aop:pointcut expression="execution(* com.susan.*.*(..))" id="pointcut"/> 
  13.     <aop:advisor advice-ref="advice" pointcut-ref="pointcut"/> 
  14. </aop:config>

默默的说一句，如果在pointcut标签中的切入点匹配规则，配错了的话，有些类的事务也不会生效。

二、事务不回滚

1.错误的传播特性

其实，在使用@Transactional注解时，是可以指定propagation参数的。
该参数的作用是指定事务的传播特性，spring目前支持7种传播特性：

  • REQUIRED 如果当前上下文中存在事务，那么加入该事务，如果不存在事务，创建一个事务，这是默认的传播属性值。
  • SUPPORTS 如果当前上下文存在事务，则支持事务加入事务，如果不存在事务，则使用非事务的方式执行。
  • MANDATORY 如果当前上下文中存在事务，否则抛出异常。
  • REQUIRES_NEW 每次都会新建一个事务，并且同时将上下文中的事务挂起，执行当前新建事务完成以后，上下文事务恢复再执行。
  • NOT_SUPPORTED 如果当前上下文中存在事务，则挂起当前事务，然后新的方法在没有事务的环境中执行。
  • NEVER 如果当前上下文中存在事务，则抛出异常，否则在无事务环境上执行代码。
  • NESTED 如果当前上下文中存在事务，则嵌套事务执行，如果不存在事务，则新建事务。

如果在手动设置propagation参数的时候，把传播特性设置错了，比如：

  1. @Service
  2. public class UserService {
  4.     @Transactional(propagation = Propagation.NEVER)
  5.     public void add(UserModel userModel) {
  6.         saveData(userModel);
  7.         updateData(userModel);
  8.     }
  9. }

可以看到add方法的事务传播特性定义成了Propagation.NEVER，这种类型的传播特性不支持事务，如果有事务则会抛异常。
目前只有这三种传播特性才会创建新事务：REQUIRED，REQUIRES_NEW，NESTED。

2.自己吞了异常

事务不会回滚，最常见的问题是：开发者在代码中手动try…catch了异常。比如：

  1. @Slf4j
  2. @Service
  3. public class UserService {
  5.     @Transactional
  6.     public void add(UserModel userModel) {
  7.         try {
  8.             saveData(userModel);
  9.             updateData(userModel);
  10.         } catch (Exception e) {
  11.             log.error(e.getMessage(), e);
  12.         }
  13.     }
  14. }

这种情况下spring事务当然不会回滚，因为开发者自己捕获了异常，又没有手动抛出，换句话说就是把异常吞掉了。
如果想要spring事务能够正常回滚，必须抛出它能够处理的异常。如果没有抛异常，则spring认为程序是正常的。

3.手动抛了别的异常

即使开发者没有手动捕获异常，但如果抛的异常不正确，spring事务也不会回滚。

  1. @Slf4j
  2. @Service
  3. public class UserService {
  5.     @Transactional
  6.     public void add(UserModel userModel) throws Exception {
  7.         try {
  8.              saveData(userModel);
  9.              updateData(userModel);
  10.         } catch (Exception e) {
  11.             log.error(e.getMessage(), e);
  12.             throw new Exception(e);
  13.         }
  14.     }
  15. }

上面的这种情况，开发人员自己捕获了异常，又手动抛出了异常：Exception，事务同样不会回滚。
因为spring事务，默认情况下只会回滚RuntimeException（运行时异常）和Error（错误），对于普通的Exception（非运行时异常），它不会回滚。

4.自定义了回滚异常

在使用@Transactional注解声明事务时，有时想自定义回滚的异常，spring也是支持的。可以通过设置rollbackFor参数，来完成这个功能。
但如果这个参数的值设置错了，就会引出一些莫名其妙的问题，例如：

  1. @Slf4j
  2. @Service
  3. public class UserService {
  5.     @Transactional(rollbackFor = BusinessException.class)
  6.     public void add(UserModel userModel) throws Exception {
  7.         saveData(userModel);
  8.         updateData(userModel);
  9.     }
  10. }

如果在执行上面这段代码，保存和更新数据时，程序报错了，抛了SqlException、DuplicateKeyException等异常。而BusinessException是自定义的异常，报错的异常不属于BusinessException，所以事务也不会回滚。
即使rollbackFor有默认值，但阿里巴巴开发者规范中，还是要求开发者重新指定该参数。
这是为什么呢？
因为如果使用默认值，一旦程序抛出了Exception，事务不会回滚，这会出现很大的bug。所以，建议一般情况下，将该参数设置成：Exception或Throwable。

5.嵌套事务回滚多了

  1. public class UserService {
  3.     @Autowired
  4.     private UserMapper userMapper;
  6.     @Autowired
  7.     private RoleService roleService;
  9.     @Transactional
  10.     public void add(UserModel userModel) throws Exception {
  11.         userMapper.insertUser(userModel);
  12.         roleService.doOtherThing();
  13.     }
  14. }
  16. @Service
  17. public class RoleService {
  19.     @Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
  20.     public void doOtherThing() {
  21.         System.out.println("保存role表数据");
  22.     }
  23. }

这种情况使用了嵌套的内部事务，原本是希望调用roleService.doOtherThing方法时，如果出现了异常，只回滚doOtherThing方法里的内容，不回滚 userMapper.insertUser里的内容，即回滚保存点。。但事实是，insertUser也回滚了。
why?
因为doOtherThing方法出现了异常，没有手动捕获，会继续往上抛，到外层add方法的代理方法中捕获了异常。所以，这种情况是直接回滚了整个事务，不只回滚单个保存点。
怎么样才能只回滚保存点呢？

  1. @Slf4j
  2. @Service
  3. public class UserService {
  5.     @Autowired
  6.     private UserMapper userMapper;
  8.     @Autowired
  9.     private RoleService roleService;
  11.     @Transactional
  12.     public void add(UserModel userModel) throws Exception {
  14.         userMapper.insertUser(userModel);
  15.         try {
  16.             roleService.doOtherThing();
  17.         } catch (Exception e) {
  18.             log.error(e.getMessage(), e);
  19.         }
  20.     }
  21. }

可以将内部嵌套事务放在try/catch中，并且不继续往上抛异常。这样就能保证，如果内部嵌套事务中出现异常，只回滚内部事务，而不影响外部事务。

三、其他

1.大事务问题

在使用Spring事务时，有个让人非常头疼的问题，就是大事务问题。
通常情况下，会在方法上@Transactional注解，填加事务功能，比如：

  1. @Service
  2. public class UserService {
  4.     @Autowired 
  5.     private RoleService roleService;
  7.     @Transactional
  8.     public void add(UserModel userModel) throws Exception {
  9.        query1();
  10.        query2();
  11.        query3();
  12.        roleService.save(userModel);
  13.        update(userModel);
  14.     }
  15. }
  18. @Service
  19. public class RoleService {
  21.     @Autowired 
  22.     private RoleService roleService;
  24.     @Transactional
  25.     public void save(UserModel userModel) throws Exception {
  26.        query4();
  27.        query5();
  28.        query6();
  29.        saveData(userModel);
  30.     }
  31. }

但@Transactional注解，如果被加到方法上，有个缺点就是整个方法都包含在事务当中了。
上面的这个例子中，在UserService类中，其实只有这两行才需要事务：

  1. roleService.save(userModel);
  2. update(userModel);

在RoleService类中，只有这一行需要事务：

  1. saveData(userModel);

现在的这种写法，会导致所有的query方法也被包含在同一个事务当中。
如果query方法非常多，调用层级很深，而且有部分查询方法比较耗时的话，会造成整个事务非常耗时，而从造成大事务问题。
Spring 事务管理 - 图2

2.编程式事务

上面聊的这些内容都是基于@Transactional注解的，主要说的是它的事务问题，把这种事务叫做：声明式事务。
其实，spring还提供了另外一种创建事务的方式，即通过手动编写代码实现的事务，把这种事务叫做：编程式事务。例如：

  1. @Autowired
  2. private TransactionTemplate transactionTemplate;
  4. ...
  6.     public void save(final User user) {
  7.     queryData1();
  8.     queryData2();
  9.     transactionTemplate.execute((status) => {
  10.         addData1();
  11.         updateData2();
  12.         return Boolean.TRUE;
  13.     })
  14.     }

在spring中为了支持编程式事务，专门提供了一个类：TransactionTemplate，在它的execute方法中，就实现了事务的功能。
相较于@Transactional注解声明式事务，更建议大家使用，基于TransactionTemplate的编程式事务。主要原因如下：

  1. 避免由于spring aop问题，导致事务失效的问题。
  2. 能够更小粒度的控制事务的范围，更直观。

建议在项目中少使用@Transactional注解开启事务。但并不是说一定不能用它，如果项目中有些业务逻辑比较简单，而且不经常变动，使用@Transactional注解开启事务开启事务也无妨，因为它更简单，开发效率更高，但是千万要小心事务失效的问题。