@Transactional 的原理和不生效的场景分析

Posted 2022-08-18 默慊$

Java 后端面试的时候，面试官经常会问到 @Transactional 的原理，以及容易踩的坑，今天就跟大家分享下掘金一位博主的文章

这篇文章，会先讲述 @Transactional 的 4 种不生效的 Case，然后再通过源码解读，分析 @Transactional 的执行原理，以及部分 Case 不生效的真正原因。

项目准备

下面是 DB 数据和 DB 操作接口：

uid	uname	usex
1	张三	女
2	陈恒	男
3	楼仔	男

// 提供的接口
public interface UserDao 
    // select * from user_test where uid = "#uid"
    public MyUser selectUserById(Integer uid);
    // update user_test set uname =#uname,usex = #usex where uid = #uid
    public int updateUser(MyUser user);

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基础测试代码，testSuccess() 是事务生效的情况：

@Service
public class UserController 
    @Autowired
    private UserDao userDao;

    public void update(Integer id) 
        MyUser user = new MyUser();
        user.setUid(id);
        user.setUname("张三-testing");
        user.setUsex("女");
        userDao.updateUser(user);
    

    public MyUser query(Integer id) 
        MyUser user = userDao.selectUserById(id);
        return user;
    

    // 正常情况
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void testSuccess() throws Exception 
        Integer id = 1;
        MyUser user = query(id);
        System.out.println("原记录:" + user);
        update(id);
        throw new Exception("事务生效");
    

复制代码

事务不生效的几种 Case

主要讲解 4 种事务不生效的 Case：

• 类内部访问：A 类的 a1 方法没有标注 @Transactional，a2 方法标注 @Transactional，在 a1 里面调用 a2；
• 私有方法：将 @Transactional 注解标注在非 public 方法上；
• 异常不匹配：@Transactional 未设置 rollbackFor 属性，方法返回 Exception 等异常；
• 多线程：主线程和子线程的调用，线程抛出异常。

Case 1: 类内部访问

我们在类 UserController 中新增一个方法 testInteralCall()：

public void testInteralCall() throws Exception 
    testSuccess();
    throw new Exception("事务不生效：类内部访问");

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这里 testInteralCall() 没有标注 @Transactional，我们再看一下测试用例：

public static void main(String[] args) throws Exception 
    ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
    UserController uc = (UserController) applicationContext.getBean("userController");
    try 
        uc.testSuccess();
     finally 
        MyUser user =  uc.query(1);
        System.out.println("修改后的记录:" + user);
    

// 输出：
// 原记录:MyUser(uid=1, uname=张三, usex=女)
// 修改后的记录:MyUser(uid=1, uname=张三-testing, usex=女)
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从上面的输出可以看到，事务并没有回滚，这个是什么原因呢？

因为 @Transactional 的工作机制是基于 AOP 实现，AOP 是使用动态代理实现的，如果通过代理直接调用 testSuccess()，通过 AOP 会前后进行增强，增强的逻辑其实就是在 testSuccess() 的前后分别加上开启、提交事务的逻辑，后面的源码会进行剖析。

现在是通过 testInteralCall() 去调用 testSuccess()，testSuccess() 前后不会进行任何增强操作，也就是类内部调用，不会通过代理方式访问。

如果还是不太清楚，推荐再看看这篇文章，里面有完整示例，非常完美诠释“类内部访问”不能前后增强的原因：blog.csdn.net/Ahuuua/arti…

Case 2: 私有方法

在私有方法上，添加 @Transactional 注解也不会生效：

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
private void testPirvateMethod() throws Exception 
    Integer id = 1;
    MyUser user = query(id);
    System.out.println("原记录:" + user);
    update(id);
    throw new Exception("测试事务生效");

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直接使用时，下面这种场景不太容易出现，因为 IDEA 会有提醒，文案为: Methods annotated with '@Transactional' must be overridable，至于深层次的原理，源码部分会给你解读。

Case 3: 异常不匹配

这里的 @Transactional 没有设置 rollbackFor = Exception.class 属性：

@Transactional
public void testExceptionNotMatch() throws Exception 
    Integer id = 1;
    MyUser user = query(id);
    System.out.println("原记录:" + user);
    update(id);
    throw new Exception("事务不生效：异常不匹配");

复制代码

测试方法：同 Case1

// 输出：
// 原记录:User[uid=1,uname=张三,usex=女]
// 修改后的记录:User[uid=1,uname=张三-test,usex=女]
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@Transactional 注解默认处理运行时异常，即只有抛出运行时异常时，才会触发事务回滚，否则并不会回滚，至于深层次的原理，源码部分会给你解读。

Case 4: 多线程

下面给出两个不同的姿势，一个是子线程抛异常，主线程 ok；一个是子线程 ok，主线程抛异常。

父线程抛出异常

父线程抛出异常，子线程不抛出异常：

public void testSuccess() throws Exception 
    Integer id = 1;
    MyUser user = query(id);
    System.out.println("原记录:" + user);
    update(id);

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void testMultThread() throws Exception 
    new Thread(new Runnable() 
        @SneakyThrows
        @Override
        public void run() 
            testSuccess();
        
    ).start();
    throw new Exception("测试事务不生效");

复制代码

父线程抛出线程，事务回滚，因为子线程是独立存在，和父线程不在同一个事务中，所以子线程的修改并不会被回滚，

子线程抛出异常

父线程不抛出异常，子线程抛出异常：

public void testSuccess() throws Exception 
    Integer id = 1;
    MyUser user = query(id);
    System.out.println("原记录:" + user);
    update(id);
    throw new Exception("测试事务不生效");

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void testMultThread() throws Exception 
    new Thread(new Runnable() 
        @SneakyThrows
        @Override
        public void run() 
            testSuccess();
        
    ).start();

复制代码

由于子线程的异常不会被外部的线程捕获，所以父线程不抛异常，事务回滚没有生效。

源码解读

下面我们从源码的角度，对 @Transactional 的执行机制和事务不生效的原因进行解读。

@Transactional 执行机制

我们只看最核心的逻辑，代码中的 interceptorOrInterceptionAdvice 就是 TransactionInterceptor 的实例，入参是 this 对象。

红色方框有一段注释，大致翻译为 “它是一个拦截器，所以我们只需调用即可：在构造此对象之前，将静态地计算切入点。”

this 是 ReflectiveMethodInvocation 对象，成员对象包含 UserController 类、testSuccess() 方法、入参和代理对象等。

进入 invoke() 方法后：

前方高能！！！这里就是事务的核心逻辑，包括判断事务是否开启、目标方法执行、事务回滚、事务提交。

private 导致事务不生效原因

在上面这幅图中，第一个红框区域调用了方法 getTransactionAttribute()，主要是为了获取 txAttr 变量，它是用于读取 @Transactional 的配置，如果这个 txAttr = null，后面就不会走事务逻辑，我们看一下这个变量的含义：

我们直接进入 getTransactionAttribute()，重点关注获取事务配置的方法。

前方高能！！！这里就是 private 导致事务不生效的原因所在，allowPublicMethodsOnly() 一直返回 false，所以重点只关注 isPublic() 方法。

下面通过位与计算，判断是否为 Public，对应的几类修饰符如下：

• PUBLIC: 1
• PRIVATE: 2
• PROTECTED: 4

看到这里，是不是豁然开朗了，有没有觉得很有意思呢~~

异常不匹配原因

我们继续回到事务的核心逻辑，因为主方法抛出 Exception() 异常，进入事务回滚的逻辑：

进入 rollbackOn() 方法，判断该异常是否能进行回滚，这个需要判断主方法抛出的 Exception() 异常，是否在 @Transactional 的配置中：

我们进入 getDepth() 看一下异常规则匹配逻辑，因为我们对 @Transactional 配置了 rollbackFor = Exception.class，所以能匹配成功：

示例中的 winner 不为 null，所以会跳过下面的环节。但是当 winner = null 时，也就是没有设置 rollbackFor 属性时，会走默认的异常捕获方式。

前方高能！！！这里就是异常不匹配原因的原因所在，我们看一下默认的异常捕获方式：

是不是豁然开朗，当没有设置 rollbackFor 属性时，默认只对 RuntimeException 和 Error 的异常执行回滚。