spring事務管理器設計思想（一）

在最近做的一個項目里面，涉及到多數據源的操作，比較特殊的是，這多個數據庫的表結構完全相同，由于我們使用的ibatis框架作為持久化層，為了防止每一個數據源都配置一套規則，所以重新實現了數據源，根據線程變量中指定的數據庫連接名稱來獲取實際的數據源。

一個簡單的實現如下：

public class ProxyDataSource implements DataSource {
/** 數據源池配置 */
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);
}

每次調用spring事務管理器之前，設置DataSourceContextHolder.set(“dbName”)

事務提交之后在調用 DataSourceContextHolder.clear() 方法即可

但是這樣設計實際使用過程中也會遇到一些典型的問題，這就是在仔細了解spring中持久化層的設計之后，才能明白所產生的問題的原因。下面主要總結一下spring 持久化的設計。

Jdbc基本的編程模型

由于任何持久化層的封裝實際上都是對java.sql.Connection等相關對象的操作，一個典型的數據操作的流程如下：

但在我們實際使用spring和ibatis的時候，都沒有感覺到上面的流程，其實spring已經對外已經屏蔽了上述的操作，讓我們更關注業務邏輯功能，但是我們有必要了解其實現，以便能夠更好運用和定位問題。

開啟事務：

在開啟事務的時候，我們需要初始化事務上下文信息，以便在業務完成之后，需要知道事務的狀態，以便進行后續的處理，這個上下文信息可以保存在 ThreadLocal里面，包括是否已經開啟事務，事務的超時時間，隔離級別，傳播級別，是否設置為回滾。這個信息對應用來說是透明的，但是提供給使用者編程接口，以便告知業務結束的時候是提交事務還是回滾事務。

獲取連接

首先來看看spring如何獲取數據庫連接的，對于正常情況來看，獲取連接直接調用DataSource.getConnection()就可以了，我們在自己實現的時候也肯定會這么做，但是需要考慮兩種情況（這里面先不引入事務的傳播屬性）：

1 還沒有獲取過連接，這是第一次獲取連接

2 已經獲取過連接，不是第一次獲取連接，可以復用連接

解決獲取數據庫連接的關鍵問題就是如何判斷是否已經可用的連接，而不需要開啟新的數據庫連接，同時由于數據庫連接需要給后續的業務操作復用，如何保持這個連接，并且透明的傳遞給后續流程。對于一個簡單的實現就是使用線程上下文變量ThrealLocal來解決以上兩個問題。

具體的實現是：在獲取數據庫連接的時候，判斷當前線程線程變量里面是否已經存在相關連接，如果不存在，就創新一個新的連接，如果存在，就直接獲取其對應的連接。在第一次獲取到數據庫連接的時候，我們還需要做一些特殊處理，就是設置自動提交為false。在業務活動結束的時候在進行提交或者回滾。這個時候就是要調用connection.setAutoCommit(false)方法。

執行sql

這一部分和業務邏輯相關，通過對外提供一些編程接口，可以讓業務決定業務完成之后如何處理事務，比較簡單的就是設置事務狀態。

提交事務：

在開啟事務的時候，事務上下文信息已經保存在線程變量里面了，可以根據事務上下文的信息，來決定是否是提交還是回滾。其實就是調用數據庫連接Connection.commit 和 Connection.rollback 方法。然后需要清空線程變量中的事務上下文信息。相當于結束了當前的事務。

關閉連接：

關閉連接相對比較簡單，由于當前線程變量保存了連接信息，只需要獲取連接之后，調用connection.close方法即可，接著清空線程變量的數據庫連接信息。

上面幾個流程是一個簡單的事務處理流程，在spring中都有對應的實現，見TransactionTemplate.execute方法。Spring定義了一個TransactionSynchronizationManager對象，里面保存了各種線程變量信息，

//保存了數據源和其對應連接的映射，value是一個Map結構，其中key為datasource，value為其打開的連接

private static final ThreadLocal resources

//這個暫時用不到，不解釋

private static final ThreadLocal synchronizations

//當前事務的名字

private static final ThreadLocal currentTransactionName

//是否是只讀事務以及事務的隔離級別（這個一般我們都用不到，都是默認界別）

private static final ThreadLocal currentTransactionReadOnly

private static final ThreadLocal currentTransactionIsolationLevel

//代表是否是一個實際的事務活動，這個后面將）

private static final ThreadLocal actualTransactionActive

在獲取連接的時候，可見DataSourceUtils.doGetConnection()方法，就是從調用TransactionSynchronizationManager.getResource(dataSource)獲取連接信息，如果為空，就直接從調用dataSource.getConnection()創建新的連接，后面在調用

TransactionSynchronizationManager.bindResource(dataSource,conn)綁定數據源到線程變量，以便后續的線程在使用。

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();

在提交事務的時候，見 DataSourceTransactionManager.doCommit方法，其實就是獲取事務狀態信息以及連接信息，調用conn.commmit方法，比較簡單。

但是實際上，spring事務管理遠遠比上述復雜，我們沒有考慮以下幾種情況：

1 如果當前操作不需要事務支持，也就是每次執行一次，就自動進行提交。如何在同一個架構里面兼容這兩種情況。比如就是簡單的query操作。

2 一個業務活動跨越多個事務，每個事務的傳播級別配置不一樣。后面會拿一個例子來說明

對于第一個問題，比較好解決，首先就是根據線程變量里面獲取數據源對應的連接，如果有連接，就復用。如果沒有，就創建連接。在判斷當前是否存在活動的事務上下文，如果存在事務信息，設置conn.setAutoCommit(false),然后設置線程上下文，綁定對應的數據源。如果不存在事務信息，就直接返回連接給應用。

這樣就會帶來一個新的問題，就是連接如何進行關閉。根據最開始的分析，在存在事務上下文的情況下，直接從獲取線程獲取對應的數據庫連接，然后關閉。在關閉的也需要也進行判斷一下即可。在spring里面，在事務中獲取連接和關閉連接有一些特殊的處理，主要還是和其jdbc以及orm框架設計兼容。在jdbcTemplate,IbatiTemplate每執行一次sql操作，就需要獲取conn，執行sql，關閉conn。如果不存在事務上下文，這樣做沒有任何問題，獲取一次連接，使用完成，然后就是比。但是如果存在事務上下文，每次獲取的conn并不一定是真實的物理連接，所以關閉的時候，也不能直接關閉這數據庫連接。Spring的中定義一個ConnectionHandle對象，這個對象持有一個數據庫連接對象，以及該連接上的引用次數(retain屬性)。每次復用一次就retain++ 操作，沒關閉一次，就執行retain-- 操作，在retain 為0的時候，說明沒有任何連接，就可以進行真實的關閉了。

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