源码解析:Hibernate 事务 设计 (版本 3.1.3)

本文介绍了Hibernate ORM框架的基本概念,包括SessionFactory的创建与使用,以及如何通过配置文件建立对象与数据库表之间的映射关系。此外,还深入探讨了Hibernate中事务管理的实现机制,包括JDBC事务、JTA事务及容器管理事务的不同实现。

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Hibernate是一个ORM工具,即实现对象到关系型数据库的映射,使用者不需要关系SQ,只要通过曹组对象就可以实现数据的增删改查,简单了解Hibernate的使用:

要使用Hibernate,一个非常重要的入口组件就是 SessionFactory ,他是不可变的,即一旦设置完毕就不能改变,一个应用只需要有一个SessionFactory 实例就够了,他的作用就是产生与数据库交互的会话对象Session,SessionFactory存储了所有配置Session需要的信息,如数据库连接属性、表与类对应关系、事务属性等,一个典型的创建代码如下:

主配置文件:

<!DOCTYPE hibernate-configuration PUBLIC
        "-//Hibernate/Hibernate Configuration DTD 3.0//EN"
        "http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-configuration-3.0.dtd">

<hibernate-configuration>
    <session-factory>
        <property name="hibernate.connection.driver_class">oracle.jdbc.driver.OracleDriver</property>
        <property name="hibernate.connection.url">jdbc:oracle:thin:@168.1.50.20:1522:orcl</property>
        <property name="hibernate.connection.username">scott</property>
        <property name="hibernate.connection.password">scott</property>
        <property name="hibernate.show_sql">true</property>
        <!-- 方言:为每一种数据库提供适配器,方便转换 -->
        <!--<property name="hibernate.transaction.factory_class">org.hibernate.transaction.JDBCTransactionFactory</property>-->
        <property name="hibernate.transaction.factory_class">org.hibernate.transaction.JTATransactionFactory</property>
        <property name="jta.UserTransaction">UserTransaction</property>
        <property name="hibernate.connection.datasource">DataSource1</property>

        <property name="hibernate.dialect">org.hibernate.dialect.Oracle9Dialect</property>
        <mapping resource="User.hbm.xml"/>
    </session-factory>
</hibernate-configuration>

SessionFactory创建方式:
Configuration cfg = new Configuration();
        SessionFactory sf = cfg.configure("/hibernate.cfg.xml").buildSessionFactory();
这段代码就通过hibernate的工具类解析hibernate.cfg.xml配置文件,构造出一个SessionFactory示例(PS:该实例只需要初始化一次就够了,可以缓存起来多次使用,但请注意线程安全性),一个典型的使用hibernate保存对象的代码如下:
Configuration cfg = new Configuration();
        SessionFactory sf = cfg.configure("/hibernate.cfg.xml").buildSessionFactory();

        Session session = sf.openSession();
        session.beginTransaction();
        session.save(s);
        session.getTransaction().commit();
        session.close();
        sf.close();
public class User {
    private String id;
    private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}
hibernate之所以知道 对象 到 数据库表及字段的对应关系,是因为这个配置文件(PS:新版本的hibernate已经支持注解,即直接将对应关系标记到类上,就可以不需要此文件了):
<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC
        "-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"
        "http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-mapping-3.0.dtd">

<hibernate-mapping package="com.test.hibernate">
    <class name="User" table="STUDENT">
        <id name="id">
            <generator class="uuid"/>
        </id>
        <property name="name"/>
    </class>
</hibernate-mapping>
好了,hibernate是如此简单就让我们拜托了数据库SQL的苦恼,但你如果以为hibernate就这点能耐就该好好补补了,hibernate有很多集成、缓存、优化等方面的设计,现在我们只介绍下最重要也是我们最关系的:事务,上面的java代码我们通过 org.hibernate.Session#beginTransaction() 获取到了一个事务,然后调用事务的 开始和结束(提交或回滚)方法就完成了事务操作,beginTransaction都作了什么事情,看下源码:
public Transaction beginTransaction() throws HibernateException {
		errorIfClosed();
		if ( rootSession != null ) {
			// todo : should seriously consider not allowing a txn to begin from a child session
			//      can always route the request to the root session...
			log.warn( "Transaction started on non-root session" );
		}
		Transaction result = getTransaction();
		result.begin();
		return result;
	}
public Transaction getTransaction() throws HibernateException {
		errorIfClosed();
		return jdbcContext.getTransaction();
	}
他从 JDBCContext 中获取事务对象,这里使用了 中介 模式,JDBCContext就是一个在持久化模型和数据源模型之间的中介,以使他们可以相互作用,

hibernate通过JDBCContext这种中介模式将事务相关的复杂交互与本身的持久化模型分离开了,提供了可维护性,JDBCContext获取事务的方式:

public Transaction getTransaction() throws HibernateException {
		if (hibernateTransaction==null) {
			hibernateTransaction = owner.getFactory().getSettings()
					.getTransactionFactory()
					.createTransaction( this, owner );
		}
		return hibernateTransaction;
	}
可以看到他通过获取一个事务工厂,然后从事务工厂中创建一个事务,该事务工厂是在最开始初始化SessionFactory的时候从配置文件中解析的来的,他有三种类型:
JDBCTransactionFactory:JDBCTransactionFactory是JDBC事务的工厂,他可产生的事务类型是JDBCTransaction
JTATransactionFactory:JTATransactionFactory是JTA事务的工厂,他可产生的事务类型是JTATransaction
CMTTransactionFactoryCMTTransactionFactory是容器管理的事务的工厂,他可产生的事务类型是CMTTransaction
好了,这样hibernate就拿到了事务对象,三种类型的事务都实现了统一的接口:org.hibernate.Transaction,他定义了事务的开始、提交、回滚接口,不同的事务的实现方式都是不同的,
JDBCTransaction
他的开始事务的逻辑:
public void begin() throws HibernateException {
		if (begun) {
			return;
		}
		if (commitFailed) {
			throw new TransactionException("cannot re-start transaction after failed commit");
		}
		
		log.debug("begin");		

		try {
			toggleAutoCommit = jdbcContext.connection().getAutoCommit();
			if ( log.isDebugEnabled() ) {
				log.debug("current autocommit status: " + toggleAutoCommit);
			}
			if (toggleAutoCommit) {
				log.debug("disabling autocommit");
				jdbcContext.connection().setAutoCommit(false);
			}
		}
		catch (SQLException e) {
			log.error("JDBC begin failed", e);
			throw new TransactionException("JDBC begin failed: ", e);
		}

		callback = jdbcContext.registerCallbackIfNecessary();

		begun = true;
		committed = false;
		rolledBack = false;
		
		if ( timeout>0 ) {
			jdbcContext.getConnectionManager()
					.getBatcher()
					.setTransactionTimeout(timeout);
		}
		
		jdbcContext.afterTransactionBegin(this);
	}
可以看到,他的主要工作就是将当前的Connection设置为 false,这也是我们使用普通jdbc事务的做法,hibernate默认的事务类型就是此类型的,同时也看到他在事务开始逻辑中调用JDBCContext这个中介,以和事务相关逻辑进行交互,好了,那么我们也很容易想到JDBCTransaction的commit和rollback也主要是对jdbc Connection对象的提交和回滚了,看下:
public void commit() throws HibernateException {
		if (!begun) {
			throw new TransactionException("Transaction not successfully started");
		}

		log.debug("commit");

		if ( !transactionContext.isFlushModeNever() && callback ) {
			transactionContext.managedFlush(); //if an exception occurs during flush, user must call rollback()
		}

		beforeTransactionCompletion();
		if ( callback ) {
			jdbcContext.beforeTransactionCompletion( this );
		}

		try {
			commitAndResetAutoCommit();
			log.debug("committed JDBC Connection");
			committed = true;
			if ( callback ) {
				jdbcContext.afterTransactionCompletion( true, this );
			}
			afterTransactionCompletion( Status.STATUS_COMMITTED );
		}
		catch (SQLException e) {
			log.error("JDBC commit failed", e);
			commitFailed = true;
			if ( callback ) {
				jdbcContext.afterTransactionCompletion( false, this );
			}
			afterTransactionCompletion( Status.STATUS_UNKNOWN );
			throw new TransactionException("JDBC commit failed", e);
		}
		finally {
			closeIfRequired();
		}
	}

	private void commitAndResetAutoCommit() throws SQLException {
		try {
			jdbcContext.connection().commit();
		}
		finally {
			toggleAutoCommit();
		}
	}
public void rollback() throws HibernateException {

		if (!begun && !commitFailed) {
			throw new TransactionException("Transaction not successfully started");
		}

		log.debug("rollback");

		if (!commitFailed) {

			/*beforeTransactionCompletion();
			if ( callback ) {
				jdbcContext.beforeTransactionCompletion( this );
			}*/

			try {
				rollbackAndResetAutoCommit();
				log.debug("rolled back JDBC Connection");
				rolledBack = true;
				afterTransactionCompletion(Status.STATUS_ROLLEDBACK);
			}
			catch (SQLException e) {
				log.error("JDBC rollback failed", e);
				afterTransactionCompletion(Status.STATUS_UNKNOWN);
				throw new TransactionException("JDBC rollback failed", e);
			}
			finally {
				if ( callback ) {
					jdbcContext.afterTransactionCompletion( false, this );
				}
				closeIfRequired();
			}
		}
	}

	private void rollbackAndResetAutoCommit() throws SQLException {
		try {
			jdbcContext.connection().rollback();
		}
		finally {
			toggleAutoCommit();
		}
	}
代码中的 toggleAutoCommit 是要将之前强制设置为 autocommit为false的连接重置到初始状态。

再来看下JTATransaction,要使用JTA事务,是需要通过hibernate配置文件设置JTA事务的JNDI的,因为他需要一个JTA的事务管理器(或事务管理句柄),这是他的构造方法:

try {
			ut = (UserTransaction) context.lookup(utName);
		}
		catch (NamingException ne) {
			log.error("Could not find UserTransaction in JNDI", ne);
			throw new TransactionException("Could not find UserTransaction in JNDI: ", ne);
		}

JTA的用法就不多说了,hibernate对JTA事务的支持是通过从JNDI中获取JTA事务管理器来实现,他的工作可轻松多了,通过操作JTA提供的接口 UserTransaction 接口,轻松搞定,如对事务开始、提交、回滚分别调用的方法是:ut.begin(); ut.commit(); ut.rollback();,具体代码就不贴出来了。

PS:当使用hibernate的jta事务时,必需配合一个支持XA的数据源,因为hibernate只是调用了jta事务的开始、提交、回滚,并没有进行任何xa相关的操作,像XAResource的start和end这种xa的接口调用,hibernate并没有进行而是委托给了hibernate的ConnectionProvider来做的,如果hibernate的ConnectionProvider使用的是普通的jdbc的话是不会进行xa相关操作的,所以可以通过设置hibernate的ConnectionProvider为容器提供的数据源,完整设置如下:

<property name="hibernate.transaction.factory_class">org.hibernate.transaction.JTATransactionFactory</property>
        <property name="jta.UserTransaction">UserTransaction</property>
        <property name="hibernate.connection.datasource">DataSource1</property>
这样,hibernate就会通过jndi的UserTransaction查找到一个JTA事务,然后通过数据源DataSource1查找使用容器的数据源,这样数据源和事务管理就会相互配合完成分布式事务,一个简单原理就是,容器的数据源在进行数据库操作之前会检查当前线程(jta规范)是否具有事务,如果有事务则创建出一个XAResource出来,然后调用jta规范将本次数据库操作加入到事务中:javax.transaction.Transaction#enlistResource,就是这个方法,这就是数据源和事务管理器配合的原理。

最后的是 CMTTransaction ,他是容器管理事务的抽象,既然是容器管理事务的抽象,真正的工作就交给容器了,自己也不需要做什么的,开始、提交、回滚更简单了:

什么都不做,只是通过中介对象 transactionContext 相互作用一些事务时间回调而已,具体代码就不贴了。


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