spring事务管理器设计思想(一)

在最近做的一个项目里面,涉及到多数据源的操作,比较特殊的是,这多个数据库的表结构完全相同,由于我们使用的ibatis框架作为持久化层,为了防止每一个数据源都配置一套规则,所以重新实现了数据源,根据线程变量中指定的数据库连接名称来获取实际的数据源。

一个简单的实现如下:

public class ProxyDataSource implements DataSource {
/** 数据源池配置 */
private Map<String, DataSource> dataSourcePoolConfig;

public Connection getConnection() throws SQLException {
        return createDataSource().getConnection();
}
private synchronized DataSource createDataSource() {
        String dbName = DataSourceContextHolder.getDbName();
        return dataSourcePoolConfig.get(dbName);
}

 

每次调用spring事务管理器之前,设置DataSourceContextHolder.set(“dbName”) 

事务提交之后在调用 DataSourceContextHolder.clear() 方法即可

 但是这样设计实际使用过程中也会遇到一些典型的问题,这就是在仔细了解spring中持久化层的设计之后,才能明白所产生的问题的原因。下面主要总结一下spring 持久化的设计。

 

Jdbc基本的编程模型

由于任何持久化层的封装实际上都是对java.sql.Connection等相关对象的操作,一个典型的数据操作的流程如下:

但在我们实际使用spring和ibatis的时候,都没有感觉到上面的流程,其实spring已经对外已经屏蔽了上述的操作,让我们更关注业务逻辑功能,但是我们有必要了解其实现,以便能够更好运用和定位问题。

 

开启事务:

在开启事务的时候,我们需要初始化事务上下文信息,以便在业务完成之后,需要知道事务的状态,以便进行后续的处理,这个上下文信息可以保存在 ThreadLocal里面,包括是否已经开启事务,事务的超时时间,隔离级别,传播级别,是否设置为回滚。这个信息对应用来说是透明的,但是提供给使用者编程接口,以便告知业务结束的时候是提交事务还是回滚事务。

 

获取连接

首先来看看spring如何获取数据库连接的,对于正常情况来看,获取连接直接调用DataSource.getConnection()就可以了,我们在自己实现的时候也肯定会这么做,但是需要考虑两种情况(这里面先不引入事务的传播属性):

1 还没有获取过连接,这是第一次获取连接

2 已经获取过连接,不是第一次获取连接,可以复用连接

解决获取数据库连接的关键问题就是如何判断是否已经可用的连接,而不需要开启新的数据库连接,同时由于数据库连接需要给后续的业务操作复用,如何保持这个连接,并且透明的传递给后续流程。对于一个简单的实现就是使用线程上下文变量ThrealLocal来解决以上两个问题。

具体的实现是:在获取数据库连接的时候,判断当前线程线程变量里面是否已经存在相关连接,如果不存在,就创新一个新的连接,如果存在,就直接获取其对应的连接。在第一次获取到数据库连接的时候,我们还需要做一些特殊处理,就是设置自动提交为false。在业务活动结束的时候在进行提交或者回滚。这个时候就是要调用connection.setAutoCommit(false)方法。

 

执行sql

这一部分和业务逻辑相关,通过对外提供一些编程接口,可以让业务决定业务完成之后如何处理事务,比较简单的就是设置事务状态。

 

提交事务:

在开启事务的时候,事务上下文信息已经保存在线程变量里面了,可以根据事务上下文的信息,来决定是否是提交还是回滚。其实就是调用数据库连接Connection.commit 和 Connection.rollback 方法。然后需要清空线程变量中的事务上下文信息。相当于结束了当前的事务。

  

关闭连接:

关闭连接相对比较简单,由于当前线程变量保存了连接信息,只需要获取连接之后,调用connection.close方法即可,接着清空线程变量的数据库连接信息。

 上面几个流程是一个简单的事务处理流程,在spring中都有对应的实现,见TransactionTemplate.execute方法。Spring定义了一个TransactionSynchronizationManager对象,里面保存了各种线程变量信息,

 

//保存了数据源和其对应连接的映射,value是一个Map结构,其中key为datasource,value为其打开的连接

private static final ThreadLocal resources

//这个暂时用不到,不解释

private static final ThreadLocal synchronizations

//当前事务的名字

private static final ThreadLocal currentTransactionName

//是否是只读事务以及事务的隔离级别(这个一般我们都用不到,都是默认界别)

private static final ThreadLocal currentTransactionReadOnly

private static final ThreadLocal currentTransactionIsolationLevel

//代表是否是一个实际的事务活动,这个后面将)

private static final ThreadLocal actualTransactionActive

 

在获取连接的时候,可见DataSourceUtils.doGetConnection()方法,就是从调用TransactionSynchronizationManager.getResource(dataSource)获取连接信息,如果为空,就直接从调用dataSource.getConnection()创建新的连接,后面在调用

TransactionSynchronizationManager.bindResource(dataSource,conn)绑定数据源到线程变量,以便后续的线程在使用。

ConnectionHolder conHolder = (ConnectionHolder) TransactionSynchronizationManager.getResource(dataSource);

                   if (conHolder != null && (conHolder.hasConnection() || conHolder.isSynchronizedWithTransaction())) {

                            conHolder.requested();

                            if (!conHolder.hasConnection()) {

                                     logger.debug("Fetching resumed JDBC Connection from DataSource");

                                     conHolder.setConnection(dataSource.getConnection());

                            }

                            return conHolder.getConnection();

                   }

        

                   logger.debug("Fetching JDBC Connection from DataSource");

                   Connection con = dataSource.getConnection();

在提交事务的时候,见 DataSourceTransactionManager.doCommit方法,其实就是获取事务状态信息以及连接信息,调用conn.commmit方法,比较简单。

 

但是实际上,spring事务管理远远比上述复杂,我们没有考虑以下几种情况:

1 如果当前操作不需要事务支持,也就是每次执行一次,就自动进行提交。如何在同一个架构里面兼容这两种情况。比如就是简单的query操作。

2 一个业务活动跨越多个事务,每个事务的传播级别配置不一样。后面会拿一个例子来说明

 

对于第一个问题,比较好解决,首先就是根据线程变量里面获取数据源对应的连接,如果有连接,就复用。如果没有,就创建连接。在判断当前是否存在活动的事务上下文,如果存在事务信息,设置conn.setAutoCommit(false),然后设置线程上下文,绑定对应的数据源。如果不存在事务信息,就直接返回连接给应用。

这样就会带来一个新的问题,就是连接如何进行关闭。根据最开始的分析,在存在事务上下文的情况下,直接从获取线程获取对应的数据库连接,然后关闭。在关闭的也需要也进行判断一下即可。在spring里面,在事务中获取连接和关闭连接有一些特殊的处理,主要还是和其jdbc以及orm框架设计兼容。在jdbcTemplate,IbatiTemplate每执行一次sql操作,就需要获取conn,执行sql,关闭conn。如果不存在事务上下文,这样做没有任何问题,获取一次连接,使用完成,然后就是比。但是如果存在事务上下文,每次获取的conn并不一定是真实的物理连接,所以关闭的时候,也不能直接关闭这数据库连接。Spring的中定义一个ConnectionHandle对象,这个对象持有一个数据库连接对象,以及该连接上的引用次数(retain属性)。每次复用一次就retain++ 操作,没关闭一次,就执行retain-- 操作,在retain 为0的时候,说明没有任何连接,就可以进行真实的关闭了。

作者:猫叔玩流量
14年互联网技术、产品、运营经验,前支付宝技术专家,互金创业公司CTO,大令保事业部总经理。
在互金领域有比较强的产品以及运营经验,尤其擅长用户增长、转化、运营上的经验,兼具技术、产品、运营思维。
目前是云猫增长实验室 创始人

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posted @ 2013-06-24 17:08  猫叔玩流量  阅读(8854)  评论(2编辑  收藏  举报