spring源码分析-事务的底层源码-1

news2024/11/18 10:51:25

这里写自定义目录标题

  • spring事务的源码分析
    • 阅读spring事务源码的前置知识
    • JDBC的事务
    • spring当中和事务相关的对象
    • spring应用程序编码
    • spring事务的源码如何开始研究
    • spring源码当中如何代理bean

spring事务的源码分析

最近在研究seata；看了一下spring当中的事务有一点心得故而来写篇文章分享一下；另外对于seata框架的视频讲解在b站上；如果对seata比较感兴趣的可以去三连一下；还有就是关于这篇文章对应的视频讲解我也传到这个b站账号上；
https://space.bilibili.com/419779862

阅读spring事务源码的前置知识

spring事务这块代码写的有点复杂；如果需要完全看懂需要一点点前置知识；

  • JDK动态代理的知识
  • spring bean生命周期和后置处理器的一些知识
  • spring Aop的原理

当然如果你不具备这些知识也没关系知识读起来会难一点；其中关于JDK动态代理的知识我曾经录过一个2小时的手写JDK动态代理的视频；如果你对JDK动态代理不是很了解可以评论区问一下看完一定会非常清晰；当然你如果嫌麻烦就可以直接看下图；记住图中的结论（如果你懂动态代理可以不用看图了）；

在这里插入图片描述

JDBC的事务

正常情况下spring的事务是基于jdbc的事务来的；那么我们现在回顾一下jdbc的事务代码；其实非常简单；

onnection connection = getConnection();
connection.setAutoCommit(false);
//执行sql等等操作
//执行完成之后提交
connection.commit();
connection.rollback();

其实你仔细想一下会发现事务他是一个非常难以抽象的概念；比如一个苹果你去抽象可以定义一个类Apple；然后定义一些属性——产地、颜色、价格、口味等等；但是事务这个东西他不是一个名词，严格意义上他是一个动作，甚至不是一个动作是一些列动作（提交、或者回滚）；那么作为spring作者他该如何在spring源码当中来抽象呢？——说白了就是该定义一个怎样的类来描述事务这个东西呢？诚如前面说的事务是一个动作spring框架要抽象出来比较困难；所以如果想搞懂spring源码当这块的代码需要先搞明白关于事务的一些对象在spring当中；

spring当中和事务相关的对象

这块相当重要；如果想把spring源码当中对事务的操作代码看懂就一定得先好好看看这一章节；当然这里可能阅读起来很麻烦甚至你看不懂；但是你一定硬着头皮看下去我尽量写详细一点；

1、首先spring如果需要操作事务离不开JDBC那一套——也就是首先的需要获取连接；但是spring当中默认认为你是使用了数据源；也就是DataSource；spring当中定义了一个类TransactionManager——事务管理器里面保存了数据源；这里面的dataSouce需要程序员手动配置给他；相信你如果做过spring开发就写过这行代码
在这里插入图片描述
2、数据源不代表连接；具体的连接对象spring当中有一个类DataSourceTransactionObject这个当中包含了Connetion对象；下面是我对这个类属性的总结，实际spring源码当中封装了很多层；后面再来详细说；这里只是先列举出来方便我们理解spring作者在设计事务这块的思路和类的设计

DataSourceTransactionObject{
	previousIsolationLevel;隔离级别
	savepointAllowed;是否允许savepoint
	currentConnection;连接
	transactionActive;事务是否活跃
	mustRestoreAutoCommit;是否需要重置自动提交
	Connection currentConnection;连接信息
}

3、事务状态的包装；spring当中事务是否只读；事务是否完成；事务是否同步；事务是否是一个新的事务等等这些信息用了一个TransactionStatus的类来封装

TransactionStatus{//事务的状态
	boolean rollbackOnly = false;//是否只读事务
	boolean completed = false;//是否完成
	Object savepoint；底层数据库支持
	newTransaction; 是否新开的事务
	newSynchronization 是否同步
}

4、事务的属性，也就是程序在定义事务指定的特点，比如传播机制、比如事务的回滚异常；是否需要指定隔离级别等等在sping当中定义了一个类TransactionAttribute来封装

5、上面四个类怎么关联起来呢？spring当中定义了一个类TransactionInfo他把上面四个类关联起来了；如果上面你没用看懂；你现在就记住一个结论；就是spring在操作事务的时候他最后需要得到一个TransactionInfo的对象；通过这个对象去作判断，比如传播机制是否合理，比如异常是否匹配等等行为去提交事务或者回滚事务；这五个类的关系大体如下面

	TranscationInfo{ //事务信息 包含了事务的所有操作和信息
		TransactionAttr;//事务属性--程序员配置
		TransactionManager；//事务管理器,包含了数据源
		TransactionStatus{//事务的状态
			boolean rollbackOnly = false;//是否只读事务
			boolean completed = false;//是否完成
			Object savepoint；底层数据库支持
			private final Object transaction;//
			newTransaction; 是否新开的事务
			newSynchronization 是否同步	
			DataSourceTransactionObject//和数据源关联的事务对象
				DataSourceTransactionObject{
						previousIsolationLevel;隔离级别
						savepointAllowed 是否允许savepoint
						currentConnection;连接
						transactionActive；事务是否活跃
						mustRestoreAutoCommit；是否需要重置自动提交
				}
			
		}
}

之所以现在就列举这几个对象，是因为这几个对象很重要了，spring底层源码关于事务这块基本就是操作这几个对象，读者可以先看个大概，如果看不懂可以直接记住我上面的结论——就是spring在操作事务的时候他最后需要得到一个TransactionInfo的对象；通过这个对象去作判断，比如传播机制是否合理，比如异常是否匹配等等行为去提交事务或者回滚事务；

spring应用程序编码

当然要研究事务需要一个案例；spring+mybatisplus+mysql；代码我传到文章末尾——需要说明的是我是基于spring源码这个项目搭建的环境所以是gradle，如果下载我的代码需要改对应的比如maven；这里对代码做一个简单介绍
1、数据源代码–使用spring自带的需要在配置类当中写代码；mybatis的配置就不在文章当中说明了，参考我传的附件demo

@Bean
	public DataSource dataSource(){
		DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource();
		dataSource.setDriverClassName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
		dataSource.setUrl("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/cloud_demo?useUnicode=true&rewriteBatchedStatements=true");
		dataSource.setUsername("root");
		dataSource.setPassword("aaa111");
		return dataSource;
	}

2、如果要开启spring的声明式事务的支撑需要配置一个事务管理器；事务管理器需要设计一个数据源给他；原因上文做了说明

@Bean
	public DataSourceTransactionManager dataSourceTransactionManager(){
		DataSourceTransactionManager dstm = new DataSourceTransactionManager();
		dstm.setDataSource(dataSource());
		return dstm;
	}

3、在配置类上面开启允许事务；

@Configuration
@EnableTransactionManagement
public class Appconfig {
}

@EnableTransactionManagement这个注解底层原理非常重要，下文会详细说明

4、在对应的方法上面加上@Transcation注解

@Service
public class InventoryAtService{}
	@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
	public boolean save(InventoryEntity entity) {
	}
}

那么InventoryAtService这个类就会被spring代理，增强其中的save方法在save方法当中加上事务的逻辑

spring事务的源码如何开始研究

其实研究spring是的事务原理无非两个大的问题
1、spring是如何完成拦截和增强的；譬如上面InventoryAtService sprring是如何拦截到这个类的；如何完成增强的

2、增强的逻辑是什么？也就是他怎么开启事务，怎么提交事务，怎么回滚事务？

首先解决第一个问题；spring是如何拦截到需要被增强的类——换句话说spring是如何拦截到方法上加了@Transactional的类并且增强的；但凡有点spring知识肯定知道这是springaop机制；关键是aop需要配置切面、切点、通知、连接点等等；而我们这里是没有配置切面、没有配置切点、没有配置通知的；

1、首先通知其实是不需要我们配置的，因为事务这块的通知肯定spring框架自己写的——关于开启提交事务的代码；这块业务代码不可能交给程序员去写；所以通知肯定是spring内置的；

2、那么切面和切点呢？回滚一下如果程序员自己定义切面的Aspectj语法是需要新建一个类，然后再里面写代码去配置；然后spring会把这些切面当中的信息——通知、切点、连接点封装成为一个Advisor对象；所以如果你不手动配置切面你也可以给spring提供一个Advisor对象也能完成aop的定义

3、spring事务增强这块就是他提供了一个Advisor对象里面把切面的各种信息封装了，所以不需要你手动去写Aspectj语法风格的切面了；

4、那么这个对象在哪里呢？怎么生效的呢？—@EnableTransactionManagement；查看这个注解的源码
在这里插入图片描述

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Import(TransactionManagementConfigurationSelector.class)
public @interface EnableTransactionManagement {
}

5、EnableTransactionManagement 当中会Import一个类TransactionManagementConfigurationSelector.class；查看这个类的源码

在这里插入图片描述

public class TransactionManagementConfigurationSelector extends AdviceModeImportSelector<EnableTransactionManagement> {

	/**
	 * Returns {@link ProxyTransactionManagementConfiguration} or
	 * {@code AspectJ(Jta)TransactionManagementConfiguration} for {@code PROXY}
	 * and {@code ASPECTJ} values of {@link EnableTransactionManagement#mode()},
	 * respectively.
	 */
	@Override
	protected String[] selectImports(AdviceMode adviceMode) {
		switch (adviceMode) {
			case PROXY:
				return new String[] {AutoProxyRegistrar.class.getName(),
						ProxyTransactionManagementConfiguration.class.getName()};
			case ASPECTJ:
				return new String[] {determineTransactionAspectClass()};
			default:
				return null;
		}
	}

6、TransactionManagementConfigurationSelector 这个类一看就是实现了ImportSelector接口；这个接口有一个方法 selectImports会返回一个字符串数组；如果字符串数组的内容是一个符合标准的全限定类名；那么spring会把这个类当做一个bean去进行实例化和初始化到容器当中——其实springboot的自动装配功能就是利用了这个spring提供的扩张点；关于ImportSelector我曾经讲过一个50小时的spring源码视频可以直接找博主要这里不在累述；你只需要记住一个结论——selectImports方法当中返回的字符串如果是正常的全限定类名则会被容器识别

7、观察TransactionManagementConfigurationSelector 当中的selectImports方法


	return new String[] {
	AutoProxyRegistrar.class.getName(),
	ProxyTransactionManagementConfiguration.class.getName()	
	}

主要返回了两个类AutoProxyRegistrar和ProxyTransactionManagementConfiguration；接下来一个一个分析

8、AutoProxyRegistrar 查看源码
在这里插入图片描述
在他的registerBeanDefinitions方法当中注册了一个beanDefintion

在这里插入图片描述

接着点进去查看源码

在这里插入图片描述

这里主要注册了一个类InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator；查看这个类的源码；
在这里插入图片描述

发现他其实是一个BeanPostProcessor并且他是集成至AbstractAutoProxyCreator；那么就是一个完成代理的后置处理器；和AOP类似——说白了InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator理论上会对所有的bean进行代理、为什么是理论上呢？因为实际过程中他在处理bean的时候会做一些条件判断；所以是理论上；那么做什么判断呢？其实这属于AOP的知识，也就是springAOP在完成代理的时候会进行切面当中的连接点信息判断是否需要增强；这里也是一样——判断bean是否符合连接点的配置，至于连接点的信息在下一个类当中；至此导入的第一个类AutoProxyRegistrar的作用解释清楚了

return new String[] {
	AutoProxyRegistrar.class.getName(),//解释清楚了
	ProxyTransactionManagementConfiguration.class.getName()	
	}

9、连接点在哪里设置的？InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator会增强bean；但是需要提供连接点或者切点信息；这些信息就是第二个类ProxyTransactionManagementConfiguration当中去设置的

查看这个类的源码；这个类的源码比较多，我们一点点解释

在这里插入图片描述

@Bean(name = TransactionManagementConfigUtils.TRANSACTION_ADVISOR_BEAN_NAME)
public BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor transactionAdvisor(
			TransactionAttributeSource transactionAttributeSource, TransactionInterceptor transactionInterceptor) {

		BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor advisor = new BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor();
		advisor.setTransactionAttributeSource(transactionAttributeSource);
		advisor.setAdvice(transactionInterceptor);
		if (this.enableTx != null) {
			advisor.setOrder(this.enableTx.<Integer>getNumber("order"));
		}
		return advisor;
	}

首先这个类当中第一个方法是一个加了@Bean的方法 返回一个 BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor类型的bean；我们先不去关系这个bean；先看这个方法的参数；他有两个参数；
1、TransactionAttributeSource transactionAttributeSource,
2、TransactionInterceptor transactionInterceptor
在这里插入图片描述
由于这是个@Bean方法所以这两个参数也是回去spring容器获取；所以这两个参数对应肯定也是一个bean；spring在下面又写了两个@Bean方法来实例化这两个bean

在这里插入图片描述

这两个bean是干嘛的？
第一个 TransactionAttributeSource 这个bean的作用主要将来用来获取事务属性的；比如你配置的传播机制，异常信息等等；这个bean当中提供了一个方法来获取这些信息

第二个：TransactionInterceptor ；这个相当重要；他是一个方法拦截器；他里面有个invoke方法；——相当于通知；也就是将来你对bean进行代理，对方法进行增强的时候的增强逻辑——放到这里就是事务的开启、提交、回滚都会写在这对象的invoke方法当中；当然这里他仅仅是个bean；他是怎么成为一个通知的呢？

回到BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor这个bean，我们前面说了他需要两个参数，上面解释了他两个参数的作用；接下来解释这个类，这个类去查看他的源码发现他就是一个advisor；也就是他里面应该包含切点、通知、连接点信息；所以他需要一个TransactionInterceptor 类型的参数，作为他的通知；
在这里插入图片描述
那么他的切点和连接点在哪里呢？查看这个类的源码他里面定义了一个属性

在这里插入图片描述

这个切点对象就是后续spring在增强时候需要用到的，他提供的一个匹配方法，来判断当前bean是否符合切点信息——而且这个切点对象当中的规则就是判断方法是否加了Transactional注解——这个判断逻辑下文分析 这里给出一个spring源码截图的证据
在这里插入图片描述

至此：@EnableTransactionManagement 这个注解的功能都搞清楚了；
总结一下这个注解主要两个作用
1、导入了一个后置处理器对象来增强bean ——InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator
2、导入了一个Advisor对象；主要是定义好了哪些bean需要增强，增强的逻辑是什么；接下来分析如何应用起来的

spring源码当中如何代理bean

在这里插入图片描述
上图所示当调用inventoryService的save方法的时候，假设inventoryService没有实例化，那么spring容器会实例化这个bean，会走他的生命周期，当走到BeanPostProcessor的postProcessAfterInitialization方法的时候会从容器当中拿出所有的后置处理器依次执行他们的postProcessAfterInitialization方法；关于这块属于bean的生命周期知识可以参考我前面写的循环依赖文章；前文已经分析过了@EnableTransactionManagement 注解会往容器当中注册一个后置处理器——InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator那么这个后置处理会在这里起到作用；
在这里插入图片描述
getBeanPostProcessors()就是获取到所有的后置处理器；我们前面通过@EnableTransactionManagement 导入的那个后置处理器就会出现在这里；换言之如果不加那个注解，那么你的@Transcation注解就不会生效，因为你不加注解容量当中没有InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator这后置处理器，就无法对bean进行代理；
在这里插入图片描述
那么在InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator的postProcessAfterInitialization当中如何对bean进行代理的呢？

在这里插入图片描述
InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator会调用父类的postProcessAfterInitialization方法内部会调用wrapIfNecessary方法完成代理；这里说明一下其实循环依赖当中不止三个map也就是网上所谓的三级缓存其实不够严谨，严格意义是四个map还有就是上图我写了注释的地方——earlyProxyReferences；这里不在详细说了将来可以再写一篇文章来详细说说这个问题；

接下来查看wrapIfNecessary方法；里面代码属于aop源码的部分；我曾经在讲过spring源码这里不在详细说只拎取和本文相关的代码作说明

在这里插入图片描述

Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(bean.getClass(), beanName, null);

getAdvicesAndAdvisorsForBean方法非常重要；顾名思义就是通过当前bean（inventoryService）找到与之对应的Advisor——说白了就是找到定义了需要增强当前bean的Advisor；前文说了Advisor相当于切面，里面定义了切点和连接点，如果连接点符合当前bean，那么就会把这个Advisor找出来;那么这里能不能找到呢？看一下源码

在这里插入图片描述
调用AbstractAdvisorAutoProxyCreator当中getAdvicesAndAdvisorsForBean方法，改方法里面继续调用findEligibleAdvisors

在这里插入图片描述
findEligibleAdvisors方法里面的内容有点多，我们逐行解释；
1、首先调用List candidateAdvisors = findCandidateAdvisors();找到所有的Advisor；不管符不符合当前bean都找出来；比如你定义了一个Advisor可能是给OrderSerivice服务的但是也会在这里找出来；可以查看他里面的源码
在这里插入图片描述
2、找打所有的Advisor之后把他们存入一个List当中然后返回；并且把这个list在进行遍历找出符合当前bean需求的advisor
在这里插入图片描述
findAdvisorsThatCanApply方法就是遍历并判断哪些Advisor对象能服务当前对象；里面代码最核心

在这里插入图片描述
上面是个空壳方法继续调用findAdvisorsThatCanApply
在这里插入图片描述

这里有一个是否IntroductionAdvisor类型的判断；关于Introduction——AOP我有讲过这里不在累述；你可以理解这个基本不会成立；所以会进到322行的if当中执行canApply方法

在这里插入图片描述
继续执行289行代码

在这里插入图片描述
这里的代码比较复杂；首先获取了一个MethodMatcher对象；是通过pc对象获取的，这里的pc对象其实就是我们前面通过@EnableTransactionManagement这个注解导入的Advisor对象——BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor当中的切点对象；怎么理解呢？看懂下面这幅图

在这里插入图片描述

最后methodMatcher.matches(method, targetClass))调用的就是TransactionAttributeSourcePointcut类当中的matches方法

在这里插入图片描述
然后执行
在这里插入图片描述

跟着执行
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

最后执行
在这里插入图片描述
至此spring就能找到所有加了@Transcation注解的方法所在的类，并且对其进行代理；

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