面试官:@Transactional 注解是如何实现的?面试必问!

我是程序汪

共 17354字,需浏览 35分钟

 ·

2021-09-26 11:05

@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。

图片

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。

图片

@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。

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AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreatorpostProcessAfterInstantiation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。

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

所以我们可以在这个方法断点分析代理逻辑。

@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 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。

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。

图片

分析源码后对照

图片

原文链接:https://blog.csdn.net/qq_20597727/article/details/84868035


程序汪资料链接

程序汪接的7个私活都在这里,经验整理

Java项目分享  最新整理全集,找项目不累啦 04版

堪称神级的Spring Boot手册,从基础入门到实战进阶

卧槽!字节跳动《算法中文手册》火了,完整版 PDF 开放下载!

卧槽!阿里大佬总结的《图解Java》火了,完整版PDF开放下载!

字节跳动总结的设计模式 PDF 火了,完整版开放下载!

欢迎添加程序汪个人微信 itwang007  进粉丝群或围观朋友圈

浏览 19
点赞
评论
收藏
分享

手机扫一扫分享

分享
举报
评论
图片
表情
推荐
点赞
评论
收藏
分享

手机扫一扫分享

分享
举报