Spring AOP和事务的相关陷阱
- 1、前言
- 2、嵌套方法拦截失效
- 2.1 问题场景
- 2.2 解决方案
- 2.3 原因分析
- 2.3.1 原理
- 2.3.2 源代码分析
- 3、Spring事务在多线程环境下失效
- 3.1 问题场景
- 3.2 解决方案
- 3.3 原因分析
- 4、总结
1、前言
Spring AOP在使用过程中需要注意一些问题，也就是平时我们说的陷阱，这些陷阱的出现是由于Spring AOP的实现方式造成的。对于这些缺陷本人坚持的观点是：一是每一样技术都或多或少有它的局限性，很难称得上完美，只要掌握其实现原理，在使用时不要掉进陷阱就行，也就是进行规避；二是更进一步讲，我们应该接受这就是技术本身的特点，也说不上什么缺陷，它本身就在“那里”，只是我们要的结果是“这样”，而它表现的是“那样”，恰好不是我们想要的而已。
对于Spring AOP的陷阱，我总结了以下两个方面，现在分别进行介绍。
2、嵌套方法拦截失效
2.1 问题场景
通过例子来讲解这样更好，首先加上注解配置：
<!-- 启用注解式AOP -->
<aop:aspectj-autoproxy/>
然后定义一个切面，代码如下：
@Aspect @Component public class AnnotationAspectTest { @Pointcut("execution(* *.action(*))") public void action() { } @Pointcut("execution(* *.work(*))") public void work() { } @Pointcut("action() || work())") public void compositePointcut() { } //前置通知 @Before("compositePointcut()") public void beforeAdvice() { System.out.println("before advice................."); } //后置通知 @After("compositePointcut()") public void doAfter() { System.out.println("after advice.................."); } }
测试代码：
//定义接口 public interface IPersonService { String action(String msg); String work(String msg); } //编写实现类 @Service public class PersonServiceImpl implements IPersonService { public String action(String msg) { System.out.println("FooService, method doing."); this.work(msg); // *** 代码 1 *** return "[" + msg + "]"; } @Override public String work(String msg) { System.out.println("work: * " + msg + " *"); return "* " + msg + " *"; } } //单元测试 @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class) @ContextConfiguration(locations = {"classpath:applicationContext.xml"}) public class FooServiceTest { @Autowired private IPersonService personService; @Test public void testAction() { personService.action("hello world."); } }
测试结果：
说明嵌套在action方法内部的work方法没有被进行切面增强，它没有被“切中”。
2.2 解决方案
在实现类中，如果注释掉代码1，将代码1改为：
((IPersonService) AopContext.currentProxy()).work(msg); // *** 代码 2 ***
并且在XML配置中加上expose-proxy="true"，变为：<aop:aspectj-autoproxy expose-proxy="true"/>
运行结果为：
嵌套在action方法内部的work方法被进行了切面增强，它被“切中”。
2.3 原因分析
2.3.1 原理
以上结果的出现与Spring AOP的实现原理息息相关，由于Spring AOP采用了动态代理实现AOP，在Spring容器中的bean（也就是目标对象）会被代理对象代替，代理对象里加入了我们需要的增强逻辑，当调用代理对象的方法时，目标对象的方法就会被拦截。而上文中问题出现的症结也就是在这里，为了进一步说明这个问题，用图片说明最好：
通过调用代理对象的action方法，在其内部会经过切面增强，然后方法被发射到目标对象，在目标对象上执行原有逻辑，如果在原有逻辑中嵌套调用了work方法，则此时work方法并没有被进行切面增强，因为此时它已经在目标对象内部。
而解决方案很好地说明了，将嵌套方法发射到代理对象，这样就完成了切面增强。
2.3.2 源代码分析
接下来我们简单看一下源代码，Spring AOP的代码逻辑相当清晰：
/** * Implementation of {@code InvocationHandler.invoke}. * <p>Callers will see exactly the exception thrown by the target, * unless a hook method throws an exception. */ public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { ... ... Object retVal; //*** 代码3 *** if (this.advised.exposeProxy) { // Make invocation available if necessary. oldProxy = AopContext.setCurrentProxy(proxy); setProxyContext = true; } ... ... // Get the interception chain for this method. List<Object> chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method, targetClass); // Check whether we have any advice. If we don't, we can fallback on direct // reflective invocation of the target, and avoid creating a MethodInvocation. if (chain.isEmpty()) { // We can skip creating a MethodInvocation: just invoke the target directly // Note that the final invoker must be an InvokerInterceptor so we know it does // nothing but a reflective operation on the target, and no hot swapping or fancy proxying. retVal = AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(target, method, args); } else { // We need to create a method invocation... invocation = new ReflectiveMethodInvocation(proxy, target, method, args, targetClass, chain); // Proceed to the joinpoint through the interceptor chain. retVal = invocation.proceed(); } ... ... }
在代码3处，如果配置了exposeProxy开关，则会将代理对象暴露在当前线程中，以供其它需要的地方使用。那么是怎么暴露的呢？答案很简单，通过使用静态的全局ThreadLocal变量就解决了问题。
3、Spring事务在多线程环境下失效
3.1 问题场景
沿用上面的代码稍作修改，加上事务配置：
<!-- 数据库的事务管理器配置 -->
<bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
<property name="dataSource" ref="meilvDataSource"/>
</bean>
<tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager"/>
代码如下所示：
@Service @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED, timeout = 10000000) public class PersonServiceImpl implements IPersonService { @Autowired IUserDAO userDAO; @Override public String action(final String msg) { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { (getThis()).work(msg); } }).start(); UserDO userDO = new UserDO(); userDO.setName("lanlan"); userDAO.insert(userDO); return "[" + msg + "]"; } @Override public String work(String msg) { System.out.println("work: * " + msg + " *"); UserDO userDO = new UserDO(); userDO.setName("yanyan"); userDAO.insert(userDO); throw new RuntimeException(); } private IPersonService getThis() { try { return (IPersonService) AopContext.currentProxy(); } catch (IllegalStateException e) { return this; } } }
结果：work方法中抛出异常，但是没有影响事务的回滚，说明事务在子线程中失效了。
3.2 解决方案
只需要将多线程中的方法提出来，或者作为另一个Service类中的方法即可。
@Service @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED, timeout = 10000000) public class PersonServiceImpl implements IPersonService { @Autowired IUserDAO userDAO; @Override public String action(final String msg) { (getThis()).work(msg); UserDO userDO = new UserDO(); userDO.setName("lanlan"); userDAO.insert(userDO); return "[" + msg + "]"; } @Override public String work(String msg) { System.out.println("work: * " + msg + " *"); UserDO userDO = new UserDO(); userDO.setName("yanyan"); userDAO.insert(userDO); throw new RuntimeException(); } private IPersonService getThis() { try { return (IPersonService) AopContext.currentProxy(); } catch (IllegalStateException e) { return this; } } }
上面只是一个简单的例子，用于进行问题说明。
a、如果去掉多线程，将方法放在同一个类里，Spring则会根据事务的传播配置参数，是否重新启用新的事务。
b、如果将方法独立出来放在新的类里，并且该方法也配置了事务，则会重新启用新的事务。
3.3 原因分析
Spring的事务处理为了与数据访问解耦，它提供了一套处理数据资源的机制，而这个机制与上文中的原理相差无几，也是采用的ThreadLocal的方式。
在编程中，Service实例都是单例的无状态的，事务管理则需要加入事务控制的相关状态变量，使得Service实例不再是无状态线程安全的，解决这个问题的方式就是使用ThreadLocal。
通过使用ThreadLocal将数据源绑定在当前线程上，在当前线程的事务中，从设定的地方去取连接就会是同一个数据库连接，这样操作事务就会在同一个连接上进行。
如下图所示：
但是，ThreadLocal的特性是，绑定在当前线程中的变量不会自动传递到其它线程中（当然，InheritableThreadLocal可以在父子线程中间传递变量值，但是这需要特殊的使用场景），所以当开启子线程时，子线程并没有父线程的数据库连接资源。
对于上文提到的陷阱：如果另外开启线程，那么在新线程中将获取不到父线程的连接，事务要么失效，要么重新开启一个新的。
源代码如下：
public abstract class DataSourceUtils { public static Connection getConnection(DataSource dataSource) throws CannotGetJdbcConnectionException { try { return doGetConnection(dataSource); } catch (SQLException ex) { throw new CannotGetJdbcConnectionException("Could not get JDBC Connection", ex); } } public static Connection doGetConnection(DataSource dataSource) throws SQLException { 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(); } Connection con = dataSource.getConnection(); ...... return con; } } public abstract class TransactionSynchronizationManager { private static final ThreadLocal<Map<Object, Object>> resources = new NamedThreadLocal<Map<Object, Object>>("Transactional resources"); /** * Retrieve a resource for the given key that is bound to the current thread. * @param key the key to check (usually the resource factory) * @return a value bound to the current thread (usually the active * resource object), or {@code null} if none * @see ResourceTransactionManager#getResourceFactory() */ public static Object getResource(Object key) { Object actualKey = TransactionSynchronizationUtils.unwrapResourceIfNecessary(key); Object value = doGetResource(actualKey); if (value != null && logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("Retrieved value [" + value + "] for key [" + actualKey + "] bound to thread [" + Thread.currentThread().getName() + "]"); } return value; } /** * Actually check the value of the resource that is bound for the given key. */ private static Object doGetResource(Object actualKey) { Map<Object, Object> map = resources.get(); if (map == null) { return null; } Object value = map.get(actualKey); // Transparently remove ResourceHolder that was marked as void... if (value instanceof ResourceHolder && ((ResourceHolder) value).isVoid()) { map.remove(actualKey); // Remove entire ThreadLocal if empty... if (map.isEmpty()) { resources.remove(); } value = null; } return value; } }
4、总结
本文总结了Spring AOP和事务的两个陷阱，在平时的实际开发中经常与遇到，只有深入了解了其中的原理，才会在工作中能够有效应对。
