Small-Spring项目中的事务管理实现解析-优快云博客

Small-Spring项目中的事务管理实现解析

small-spring 🌱《 Spring 手撸专栏》，本专栏以 Spring 源码学习为目的，通过手写简化版 Spring 框架，了解 Spring 核心原理。在手写的过程中会简化 Spring 源码，摘取整体框架中的核心逻辑，简化代码实现过程，保留核心功能，例如：IOC、AOP、Bean生命周期、上下文、作用域、资源处理等内容实现。项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/smal/small-spring

一、事务管理基础概念

在数据库操作中，事务(Transaction)是一组不可分割的操作序列，这些操作要么全部执行成功，要么全部不执行。Spring框架提供了强大而灵活的事务管理机制，small-spring项目也实现了类似的功能。

1.1 Spring事务管理方式

Spring支持两种主要的事务管理方式：

声明式事务：基于AOP实现，通过配置或注解方式管理事务
- 在方法执行前后进行拦截
- 根据配置自动创建/加入事务
- 根据执行结果自动提交或回滚
- 与业务代码解耦，使用简便
编程式事务：通过编码方式实现事务控制
- 类似传统JDBC事务管理
- 使用TransactionTemplate或PlatformTransactionManager
- 灵活性高但代码侵入性强

small-spring项目主要实现了声明式事务的功能，这也是Spring中最常用的方式。

二、事务管理核心实现原理

2.1 事务管理核心组件

small-spring的事务管理实现涉及多个核心组件，它们协同工作完成事务控制：

事务定义(TransactionDefinition)
- 定义事务的基本属性：传播行为、隔离级别、超时时间等
- 对应接口：TransactionDefinition
- 默认实现：DefaultTransactionDefinition
事务属性(TransactionAttribute)
- 扩展事务定义，增加回滚规则判断
- 核心方法：rollbackOn(Throwable ex)
- 实现类：DefaultTransactionAttribute和RuleBasedTransactionAttribute
事务注解解析(TransactionAnnotationParser)
- 解析@Transactional注解
- 将注解属性转换为事务定义
- 实现类：SpringTransactionAnnotationParser
事务管理器(PlatformTransactionManager)
- 事务操作的核心接口
- 主要方法：获取事务、提交、回滚
- 抽象实现：AbstractPlatformTransactionManager

2.2 事务执行流程

small-spring的事务执行遵循以下典型流程：

解析事务属性
- 通过AnnotationTransactionAttributeSource解析方法或类上的@Transactional注解
- 将注解属性转换为TransactionAttribute对象
创建事务
- 通过PlatformTransactionManager根据事务定义创建事务
- 返回TransactionStatus表示当前事务状态
执行业务逻辑
- 在事务上下文中执行目标方法
- 捕获方法执行过程中的异常
提交或回滚
- 根据执行结果和异常类型决定提交或回滚
- 通过TransactionStatus完成最终操作

三、关键实现细节分析

3.1 事务属性解析

AnnotationTransactionAttributeSource是解析事务注解的核心类，它通过以下步骤完成解析：

检查方法或类上是否存在@Transactional注解
使用SpringTransactionAnnotationParser解析注解属性
将注解属性转换为RuleBasedTransactionAttribute对象
设置传播行为、隔离级别、超时等属性
配置回滚规则(rollbackFor/noRollbackFor)

3.2 事务管理器实现

AbstractPlatformTransactionManager是事务管理器的抽象实现，定义了事务处理的基本流程：

获取事务

public final TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) {
    // 1. 获取当前事务对象
    Object transaction = doGetTransaction();

    // 2. 根据传播行为处理事务
    if (isExistingTransaction(transaction)) {
        // 处理已存在事务的情况
        return handleExistingTransaction(definition, transaction);
    }

    // 3. 创建新事务
    doBegin(transaction, definition);
    return prepareTransactionStatus(definition, transaction, true, false);
}

提交事务

public final void commit(TransactionStatus status) {
    // 1. 检查事务状态
    if (status.isCompleted()) {
        throw new IllegalTransactionStateException(...);
    }

    // 2. 执行提交
    if (status.isNewTransaction()) {
        doCommit(status);
    }
}

回滚事务

public final void rollback(TransactionStatus status) {
    // 1. 检查事务状态
    if (status.isCompleted()) {
        throw new IllegalTransactionStateException(...);
    }

    // 2. 执行回滚
    if (status.isNewTransaction()) {
        doRollback(status);
    }
}

3.3 AOP事务拦截

TransactionInterceptor是事务AOP拦截的核心类，主要逻辑在invokeWithinTransaction方法中：

protected Object invokeWithinTransaction(Method method, Class<?> targetClass,
    final InvocationCallback invocation) throws Throwable {
    
    // 1. 获取事务属性
    TransactionAttribute txAttr = getTransactionAttributeSource()
        .getTransactionAttribute(method, targetClass);
    
    // 2. 获取事务管理器
    PlatformTransactionManager tm = determineTransactionManager(txAttr);
    
    // 3. 创建事务
    TransactionStatus status = tm.getTransaction(txAttr);
    
    try {
        // 4. 执行业务方法
        Object retVal = invocation.proceedWithInvocation();
        
        // 5. 提交事务
        tm.commit(status);
        return retVal;
    } catch (Throwable ex) {
        // 6. 异常处理
        completeTransactionAfterThrowing(txAttr, status, ex);
        throw ex;
    }
}

四、使用示例

下面是一个使用small-spring事务管理的完整示例：

// 1. 定义服务接口
public interface JdbcService {
    void saveData(JdbcTemplate jdbcTemplate);
}

// 2. 实现服务类并添加事务注解
@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public class JdbcServiceImpl implements JdbcService {
    @Override
    public void saveData(JdbcTemplate jdbcTemplate) {
        jdbcTemplate.execute("insert into teacher(teacher_name) values ('李老师')");
        jdbcTemplate.execute("insert into user(id,username) values(1,'重复数据')");
    }
}

// 3. 测试代码
@Test
public void testTransaction() {
    // 创建数据源和JdbcTemplate
    DruidDataSource dataSource = new DruidDataSource();
    dataSource.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/test");
    dataSource.setUsername("root");
    dataSource.setPassword("123456");
    JdbcTemplate jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
    
    // 创建服务实例
    JdbcService jdbcService = new JdbcServiceImpl();
    
    // 配置事务相关组件
    AnnotationTransactionAttributeSource attributeSource = 
        new AnnotationTransactionAttributeSource();
    DataSourceTransactionManager transactionManager = 
        new DataSourceTransactionManager(dataSource);
    TransactionInterceptor interceptor = 
        new TransactionInterceptor(transactionManager, attributeSource);
    
    // 创建AOP代理
    AdvisedSupport advisedSupport = new AdvisedSupport();
    advisedSupport.setTargetSource(new TargetSource(jdbcService));
    advisedSupport.setMethodInterceptor(interceptor);
    
    // 获取代理对象并调用
    JdbcService proxy = (JdbcService) new Cglib2AopProxy(advisedSupport).getProxy();
    proxy.saveData(jdbcTemplate);
}

当执行上述测试时，第二条SQL语句会因主键冲突抛出异常，整个事务会回滚，第一条插入操作也不会生效。