Spring嵌套事务是怎么回滚的？

Posted 2021-12-19 JavaEdge.

• 事务的传播机制
• 多数据源的切换问题

更深入理解 Spring 事务。

用户注册完成后，需要给该用户登记一门PUA必修课，并更新该门课的登记用户数。
为此，我添加了两个表。
课程表 course，记录课程名称和注册的用户数。

用户选课表 user_course，记录用户表 user 和课程表 course 之间的多对多关联。

同时为课程表初始化了一条课程信息
接下来我们完成用户的相关操作，主要包括两部分：

• 新增用户选课记录
  
• 课程登记学生数 + 1
  

新增业务类 CourseService实现相关业务逻辑，分别调用了上述方法保存用户与课程的关联关系，并给课程注册人数+1

为避免注册课程的业务异常导致用户信息无法保存，这里 catch 注册课程方法中抛出的异常。希望当注册课程发生错误时，只回滚注册课程部分，保证用户信息依然正常。

为验证异常是否符合预期，在 regCourse() 里抛一个注册失败异常：
执行代码：
注册失败部分的异常符合预期，但是后面又多了一个这样的错误提示：Transaction rolled back because it has been marked as rollback-only

最后用户和选课的信息都被回滚了，显然这不符预期。
期待结果是即便内部事务regCourse()发生异常，外部事务saveStudent()俘获该异常后，内部事务应自行回滚，不影响外部事务。
这是什么原因造成的呢？

源码解析

伪代码梳理整个事务的结构：

整个业务包含2层事务：

• 外层 saveUser() 的事务
• 内层 regCourse() 事务

Spring声明式事务中的propagation属性，表示对这些方法使用怎样的事务，即：
一个带事务的方法调用了另一个带事务的方法，被调用的方法它怎么处理自己事务和调用方法事务之间的关系。

propagation 有7种配置：

• REQUIRED
  默认值，如果本来有事务，则加入该事务，如果没有事务，则创建新的事务。
• SUPPORTS
• MANDATORY
• REQUIRES_NEW
• NOT_SUPPORTED
• NEVER
• NESTED

因为：

• 在 saveUser() 上声明了一个外部的事务，就已经存在一个事务了
• 在propagation值为默认REQUIRED时

regCourse() 就会加入到已有的事务中，两个方法共用一个事务。

Spring 事务处理的核心：

TransactionAspectSupport.invokeWithinTransaction()

protected Object invokeWithinTransaction(Method method, @Nullable Class<?> targetClass,
      final InvocationCallback invocation) throws Throwable 
 
   TransactionAttributeSource tas = getTransactionAttributeSource();
   final TransactionAttribute txAttr = (tas != null ? tas.getTransactionAttribute(method, targetClass) : null);
   final PlatformTransactionManager tm = determineTransactionManager(txAttr);
   final String joinpointIdentification = methodIdentification(method, targetClass, txAttr);
   if (txAttr == null || !(tm instanceof CallbackPreferringPlatformTransactionManager)) 
      // 是否需要创建一个事务
      TransactionInfo txInfo = createTransactionIfNecessary(tm, txAttr, joinpointIdentification);
      Object retVal = null;
      try 
         // 调用具体的业务方法
         retVal = invocation.proceedWithInvocation();
      
      catch (Throwable ex) 
         // 当发生异常时进行处理
         completeTransactionAfterThrowing(txInfo, ex);
         throw ex;
      
      finally 
         cleanupTransactionInfo(txInfo);
      
      // 正常返回时提交事务
      commitTransactionAfterReturning(txInfo);
      return retVal;
   
   //......省略非关键代码.....

整个方法完成了事务的一整套处理逻辑，如下：

• 检查是否需要创建事务
• 调用具体的业务方法进行处理
• 提交事务
• 处理异常

当前案例是两个事务嵌套，外层事务 saveUser()和内层事务 regCourse()，每个事务都会调用到这个方法。所以，该方法会被调两次。

内层事务

当捕获了异常，会调用

TransactionAspectSupport.completeTransactionAfterThrowing()

进行异常处理：

对异常类型做了一些检查，当符合声明中的定义后，执行具体的 rollback 操作，这个操作是通过如下方法完成：

AbstractPlatformTransactionManager

rollback()

该回滚实现负责处理正参与到已有事务集的事务。委托执行Rollback和doSetRollbackOnly。

继续调用

processRollback()

该方法里区分了三种场景：

• 是否有保存点
• 是否为一个新的事务
• 是否处于一个更大的事务中

因为默认传播类型REQUIRED，嵌套的事务并未开启一个新事务，所以属于当前事务处于一个更大事务中，所以会走到分支1。

如下的判断条件确定是否设置为仅回滚：

if (status.isLocalRollbackOnly() ||
	 isGlobalRollbackOnParticipationFailure())

满足任一，都会执行 doSetRollbackOnly()：

• isLocalRollbackOnly
  
  默认 false，当前场景为 false
• isGlobalRollbackOnParticipationFailure()
  
  所以，就只由该方法来确定了，默认值为 true， 即是否回滚交由外层事务统一决定

条件得到满足，执行

DataSourceTransactionManager#doSetRollbackOnly

最终调用

DataSourceTransactionObject#setRollbackOnly()

内层事务操作执行完毕。

外层事务

外层事务中，业务代码就捕获了内层所抛异常，所以该异常不会继续往上抛，最后的事务会在 TransactionAspectSupport.invokeWithinTransaction() 中的

TransactionAspectSupport#commitTransactionAfterReturning()

该方法里执行了commit 操作：

AbstractPlatformTransactionManager#commit

当满足 !shouldCommitOnGlobalRollbackOnly() &&defStatus.isGlobalRollbackOnly()，就会回滚，否则继续提交事务：

• shouldCommitOnGlobalRollbackOnly()
  若发现事务被标记了全局回滚，且在发生全局回滚时，判断是否应该提交事务，这个方法的默认返回 false，这里无需关注
• isGlobalRollbackOnly()
  
  该方法最终进入

DataSourceTransactionObject#isRollbackOnly()

之前内部事务处理最终调用到DataSourceTransactionObject#setRollbackOnly()

public void setRollbackOnly() 
   getConnectionHolder().setRollbackOnly();

• isRollbackOnly()
• setRollbackOnly()

两个方法本质都是对ConnectionHolder.rollbackOnly属性标志位的存取
但ConnectionHolder则存在于DefaultTransactionStatus#transaction属性。

综上：外层事务是否回滚的关键，最终取决于DataSourceTransactionObject#isRollbackOnly()，该方法返回值正是在内层异常时设置的。
所以最终外层事务也被回滚，从而在控制台中打印上述日志。

这就明白了，Spring默认事务传播属性为REQUIRED：若已有事务，则加入该事务，若无事务，则创建新事务，因而内外两层事务都处于同一事务。
在 regCourse()中抛异常，并触发回滚操作时，这个回滚会继续传播，从而把 saveUser() 也回滚，最终整个事务都被回滚！

修正

Spring事务默认传播属性 REQUIRED，在整个事务的调用链上，任一环节抛异常都会导致全局回滚。

所以只需将传播属性改成 REQUIRES_NEW ：

运行：

异常正常抛出，注册课程部分的数据没有保存，但用户还是正常注册成功。这意味着此时Spring 只对注册课程这部分的数据进行了回滚，并没有传播到外层：

• 当子事务声明为 Propagation.REQUIRES_NEW 时，在 TransactionAspectSupport.invokeWithinTransaction() 中调用 createTransactionIfNecessary() 就会创建一个新的事务，独立于外层事务
• 而在 AbstractPlatformTransactionManager.processRollback() 进行 rollback 处理时，因为 status.isNewTransaction() 会因为它处于一个新的事务中而返回 true，所以它走入到了另一个分支，执行了 doRollback() 操作，让这个子事务单独回滚，不会影响到主事务。