面试官：@Transactional 注解是如何实现的？面试必问！
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2021-09-20 09:40
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@Transactional注解简介
@Transactional是spring中声明式事务管理的注解配置方式，相信这个注解的作用大家都很清楚。@Transactional注解可以帮助我们把事务开启、提交或者回滚的操作，通过aop的方式进行管理。
通过@Transactional注解就能让spring为我们管理事务，免去了重复的事务管理逻辑，减少对业务代码的侵入，使我们开发人员能够专注于业务层面开发。
我们知道实现@Transactional原理是基于spring aop，aop又是动态代理模式的实现，通过对源码的阅读，总结出下面的步骤来了解实际中，在spring 是如何利用aop来实现@Transactional的功能的。
spring中声明式事务实现原理猜想
首先，对于spring中aop实现原理有了解的话，应该知道想要对一个方法进行代理的话，肯定需要定义切点。在@Transactional的实现中，同样如此，spring为我们定义了以 @Transactional 注解为植入点的切点，这样才能知道@Transactional注解标注的方法需要被代理。
有了切面定义之后，在spring的bean的初始化过程中，就需要对实例化的bean进行代理，并且生成代理对象。
生成代理对象的代理逻辑中，进行方法调用时，需要先获取切面逻辑，@Transactional注解的切面逻辑类似于@Around，在spring中是实现一种类似代理逻辑。
@Transactional作用
根据上面的原理猜想，下面简单介绍每个步骤的源码以进行验证。推荐一个 Spring Boot 基础教程及实战示例：https://github.com/javastacks/spring-boot-best-practice
首先是@Transactional，作用是定义代理植入点。我们知道代理对象创建的通过BeanPostProcessor的实现类AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的postProcessAfterInstantiation方法来实现个，如果需要进行代理，那么在这个方法就会返回一个代理对象给容器，同时判断植入点也是在这个方法中。
那么下面开始分析，在配置好注解驱动方式的事务管理之后，spring会在ioc容器创建一个BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor实例，这个实例可以看作是一个切点，在判断一个bean在初始化过程中是否需要创建代理对象，都需要验证一次BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor是否是适用这个bean的切点。如果是，就需要创建代理对象，并且把BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor实例注入到代理对象中。
前文我们知道在AopUtils#findAdvisorsThatCanApply中判断切面是否适用当前bean，可以在这个地方断点分析调用堆栈，AopUtils#findAdvisorsThatCanApply一致调用，最终通过以下代码判断是否适用切点。
AbstractFallbackTransactionAttributeSource#computeTransactionAttribute(Method method, Class<?> targetClass)这里可以根据参数打上条件断点进行调试分析调用栈，targetClass就是目标class …一系列调用最终 SpringTransactionAnnotationParser#parseTransactionAnnotation(java.lang.reflect.AnnotatedElement)
@Override
public TransactionAttribute parseTransactionAnnotation(AnnotatedElement ae) {
//这里就是分析Method是否被@Transactional注解标注，有的话，不用说BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor适配当前bean，进行代理，并且注入切点
//BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor
AnnotationAttributes attributes = AnnotatedElementUtils.getMergedAnnotationAttributes(ae, Transactional.class);
if (attributes != null) {
return parseTransactionAnnotation(attributes);
}
else {
return null;
}
}
上面就是判断是否需要根据@Transactional进行代理对象创建的判断过程。@Transactional的作用一个就是标识方法需要被代理，一个就是携带事务管理需要的一些属性信息。
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动态代理逻辑实现
【aop实现原理分析】中知道，aop最终的代理对象的代理方法是
DynamicAdvisedInterceptor#intercept
@Override
public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
Object oldProxy = null;
boolean setProxyContext = false;
Class<?> targetClass = null;
Object target = null;
try {
if (this.advised.exposeProxy) {
// Make invocation available if necessary.
oldProxy = AopContext.setCurrentProxy(proxy);
setProxyContext = true;
}
// May be null. Get as late as possible to minimize the time we
// "own" the target, in case it comes from a pool...
target = getTarget();
if (target != null) {
targetClass = target.getClass();
}
//follow
List<Object> chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method, targetClass);
Object retVal;
// Check whether we only have one InvokerInterceptor: that is,
// no real advice, but just reflective invocation of the target.
if (chain.isEmpty() && Modifier.isPublic(method.getModifiers())) {
// We can skip creating a MethodInvocation: just invoke the target directly.
// Note that the final invoker must be an InvokerInterceptor, so we know
// it does nothing but a reflective operation on the target, and no hot
// swapping or fancy proxying.
Object[] argsToUse = AopProxyUtils.adaptArgumentsIfNecessary(method, args);
retVal = methodProxy.invoke(target, argsToUse);
}
else {
// We need to create a method invocation...
retVal = new CglibMethodInvocation(proxy, target, method, args, targetClass, chain, methodProxy).proceed();
}
retVal = processReturnType(proxy, target, method, retVal);
return retVal;
}
finally {
if (target != null) {
releaseTarget(target);
}
if (setProxyContext) {
// Restore old proxy.
AopContext.setCurrentProxy(oldProxy);
}
}
}
通过分析 List<Object> chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method, targetClass)返回的是TransactionInterceptor,利用TransactionInterceptor是如何实现代理逻辑调用的？
跟踪new CglibMethodInvocation(proxy, target, method, args, targetClass, chain, methodProxy).proceed();
发现最终是调用TransactionInterceptor#invoke方法，并且把CglibMethodInvocation注入到invoke方法中，从上面可以看到CglibMethodInvocation是包装了目标对象的方法调用的所有必须信息，因此，在TransactionInterceptor#invoke里面也是可以调用目标方法的，并且还可以实现类似@Around的逻辑，在目标方法调用前后继续注入一些其他逻辑，比如事务管理逻辑。
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TransactionInterceptor–最终事务管理者
下面看代码。
TransactionInterceptor#invoke
@Override
public Object invoke(final MethodInvocation invocation) throws Throwable {
// Work out the target class: may be {@code null}.
// The TransactionAttributeSource should be passed the target class
// as well as the method, which may be from an interface.
Class<?> targetClass = (invocation.getThis() != null ? AopUtils.getTargetClass(invocation.getThis()) : null);
// Adapt to TransactionAspectSupport's invokeWithinTransaction...
return invokeWithinTransaction(invocation.getMethod(), targetClass, new InvocationCallback() {
@Override
public Object proceedWithInvocation() throws Throwable {
return invocation.proceed();
}
});
}
继续跟踪invokeWithinTransaction，下面的代码中其实就可以看出一些逻辑端倪，就是我们猜想的实现方式，事务管理。
protected Object invokeWithinTransaction(Method method, Class<?> targetClass, final InvocationCallback invocation)
throws Throwable {
// If the transaction attribute is null, the method is non-transactional.
final TransactionAttribute txAttr = getTransactionAttributeSource().getTransactionAttribute(method, targetClass);
final PlatformTransactionManager tm = determineTransactionManager(txAttr);
final String joinpointIdentification = methodIdentification(method, targetClass);
if (txAttr == null || !(tm instanceof CallbackPreferringPlatformTransactionManager)) {
// Standard transaction demarcation with getTransaction and commit/rollback calls.
//开启事务
TransactionInfo txInfo = createTransactionIfNecessary(tm, txAttr, joinpointIdentification);
Object retVal = null;
try {
// This is an around advice: Invoke the next interceptor in the chain.
// This will normally result in a target object being invoked.
//方法调用
retVal = invocation.proceedWithInvocation();
}
catch (Throwable ex) {
// target invocation exception
//回滚事务
completeTransactionAfterThrowing(txInfo, ex);
throw ex;
}
finally {
cleanupTransactionInfo(txInfo);
}
//提交事务
commitTransactionAfterReturning(txInfo);
return retVal;
}
else {
// It's a CallbackPreferringPlatformTransactionManager: pass a TransactionCallback in.
try {
Object result = ((CallbackPreferringPlatformTransactionManager) tm).execute(txAttr,
new TransactionCallback<Object>() {
@Override
public Object doInTransaction(TransactionStatus status) {
TransactionInfo txInfo = prepareTransactionInfo(tm, txAttr, joinpointIdentification, status);
try {
return invocation.proceedWithInvocation();
}
catch (Throwable ex) {
if (txAttr.rollbackOn(ex)) {
// A RuntimeException: will lead to a rollback.
if (ex instanceof RuntimeException) {
throw (RuntimeException) ex;
}
else {
throw new ThrowableHolderException(ex);
}
}
else {
// A normal return value: will lead to a commit.
return new ThrowableHolder(ex);
}
}
finally {
cleanupTransactionInfo(txInfo);
}
}
});
// Check result: It might indicate a Throwable to rethrow.
if (result instanceof ThrowableHolder) {
throw ((ThrowableHolder) result).getThrowable();
}
else {
return result;
}
}
catch (ThrowableHolderException ex) {
throw ex.getCause();
}
}
}
总结
最终可以总结一下整个流程，跟开始的猜想对照。另外，关注公众号Java技术栈，在后台回复：面试，可以获取我整理的 Spring 系列面试题和答案，非常齐全。
分析源码后对照
原文链接：https://blog.csdn.net/qq_20597727/article/details/84868035
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