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@Transactional vs. TransactionTemplate

使用 Spring 的事务框架可以极大方便事务操作。 Spring 事务管理方式基本有两种,声明式事务管理和编程式事务管理。这篇文章,并不深究原理,而只是记录使用中容易出错的点。比如,为何加了注解事务却不生效;声明式事务管理和编程式事务管理应该如何选择。

测试环境:JDK 1.8,Spring 5.x,数据库 MySQL 5.7。

测试表和类简列如下,起始处于不加事务的状态:

// 插入
create table `mock_tx` (
  `id` int not null auto_increment,
  `name` varchar(5) not null, -- 最多 5 个字符
  constraint `pk_mock_tx` primary key (`id`)
) engine=InnoDB charset=utf8;

// Service 接口
public interface MockTxService {

    void mockBatchUpdate();

}

// Service 实现,注册为 Spring Bean
@Service
public class MockTxServiceImpl implements MockTxService {

    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;

    @Override
    public void mockBatchUpdate() {
        this.batchInsertOperation1();
    }

    // 插入 5 条记录
    public void batchInsertOperation1() {
        String sql = "insert into mock_tx (name) values (?)";
        Random rand = new Random();
        List<Object[]> names = IntStream.range(1, 6).mapToObj(i -> new Object[] { rand.nextInt(100000) + "" }).collect(Collectors.toList());
        // 模拟第三个位置引入了一个错误
        names.get(3)[0] = "greater than 5 chars";
        this.jdbcTemplate.batchUpdate(sql, names);
    }

    // 更新 5 条记录
    public void batchUpdateOperation2() {
        String sql = "update mock_tx set name = ? where id = ?";
        Random rand = new Random();
        List<Object[]> names = IntStream.range(6, 11).mapToObj(i -> new Object[] { rand.nextInt(100000) + "", i }).collect(Collectors.toList());
        // 模拟第三个位置引入了一个错误
        names.get(3)[0] = "greater than 5 chars";
        this.jdbcTemplate.batchUpdate(sql, names);
    }

}

备忘:rewriteBatchedStatements=true 对 JdbcTemplate batchUpdate 的改变

默认 rewriteBatchedStatements 为 false,batchUpdate 中执行的语句,合法的语句将执行成功,比如,上述 batchInsertOperation1 将会插入 4 条记录,batchUpdateOperation2 将会更新 4 条记录。非法的语句将会执行失败,当全部执行 Spring 才抛出相应异常。设置 rewriteBatchedStatements=true 后,表现则不同了:

  • 插入操作,有一个失败就会全部失败,因为多条 insert into mock_tx (name) values (?) 语句将被改写成单条 insert into mock_tx (name) values (x1), (x2), (x3), ...
  • 更新操作,失败记录前面的会成功,后面的将会全部失败,因为多条 update mock_tx set name = ? where id = ? 语句将被改写成但条 update mock_tx set name = x1 where id = id1;update mock_tx set name = x2 where id = id2; update mock_tx set name = x3 where id = id3; ...,但因为有 ; 间隔,所以前面执行成功的部分仍可入库。
  • 删除操作同更新操作,用 ; 连接成单体。

为 mockBatchUpdate 添加事务支持

通常目标是 mockBatchUpdate 执行的批量更改数据库操作是安全的,也就是要么全部成功,要么全部失败。

@Transactional

为了使 mockBatchUpdate 方法成为安全的,首选方案就是应用声明式注解,使用 @Transactional

...
@Override
@Transactional(rollbackFor = RuntimeException.class)
public void mockBatchUpdate() {
...

首先,这是非常正确的行为。也许你注意到 mockBatchUpdate 只是调用了类内部的方法来完成工作,那是否可以直接将 @Transactional(rollbackFor = RuntimeException.class) 应用于 batchUpdateOperation 上面呢?比如像这样:

...
// 插入 5 条记录
@Transactional(rollbackFor = RuntimeException.class)
public void batchInsertOperation1() {
...

答案是不行,测试你将会发现 Transactional 没有生效,还是插入了 4 条脏记录。这跟 Spring 基于 AOP 来实现事务框架的有关,同一个类内部的方法间相互调用,不会应用 AOP proxy,也就是此时 Transactional 不会被识别并特殊对待。你可能会想将 batchInsertOperation1 暴露于 MockTxService 接口中,这同样不行,因为也没有改变同一个类内部的方法间相互调用这一本质。所以,必须做跨类调用,甚至是内部类也可以:

public class MockTxServiceImpl implements MockTxService {

    ...

    @Autowired
    private OtherClass otherClass;

    @Override
    public void mockBatchUpdate() {
        System.out.println(jdbcTemplate);
        // 调用内部类的事务方法
        this.otherClass.batchInsertOperation1();
    }

    // 哪怕在内部类中直接使用,也算跨类调用
    @Component
    class OtherClass {

        // 必须重新注入,不可以使用顶级类中的 jdbcTemplate,会抛出空指针异常
        @Autowired
        private JdbcTemplate jdbcTemplate;

        @Transactional(rollbackFor = RuntimeException.class)
        public void batchInsertOperation1() {
            System.out.println("asdfasfasdfasfsaf");
            System.out.println(jdbcTemplate);
            String sql = "insert into mock_tx (name) values (?)";
            Random rand = new Random();
            List<Object[]> names = IntStream.range(1, 6).mapToObj(i -> new Object[] { rand.nextInt(100000) + "" }).collect(Collectors.toList());
            // 模拟第三个位置引入了一个错误
            names.get(3)[0] = "greater than 5 chars";
            this.jdbcTemplate.batchUpdate(sql, names);
        }
    }

}

TransactionTemplate 编程式事务

Spring 开发组一般推荐使用 TransactionTemplate 进行编程式事务管理。所以就只以它为例子讨论。接上面的例子,显然不可能为所有的场景都应用上述那种粗犷的类间调用,此时就可以引入 TransactionTemplate 的使用,他不受方法间调用的限制,比如可以:

...
@Autowired
private TransactionTemplate transactionTemplate;

@Override
public void mockBatchUpdate() {
    this.transactionTemplate.execute(new TransactionCallbackWithoutResult() {
        @Override
        protected void doInTransactionWithoutResult(@NonNull TransactionStatus status) {
            batchInsertOperation1();
        }
    });
}
...

或者直接应用在 batchInsertOperation1 内部:

...
@Autowired
private TransactionTemplate transactionTemplate;

@Override
public void mockBatchUpdate() {
    this.batchInsertOperation1();
}

// 插入 5 条记录
public void batchInsertOperation1() {
    this.transactionTemplate.execute(new TransactionCallbackWithoutResult() {
        @Override
        protected void doInTransactionWithoutResult(@NonNull TransactionStatus status) {
            String sql = "insert into mock_tx (name) values (?)";
            Random rand = new Random();
            List<Object[]> names = IntStream.range(1, 6).mapToObj(i -> new Object[] { rand.nextInt(100000) + "" }).collect(Collectors.toList());
            // 模拟第三个位置引入了一个错误
            names.get(3)[0] = "greater than 5 chars";
            jdbcTemplate.batchUpdate(sql, names);
        }
    });
}
...

只需要将想保护的数据库操作放在 TransactionCallbackWithoutResult 的实现类中。

有时候我们的场景就是需要在小局部内事务安全,而在全局内可以容忍失败。典型的应用场景就是对海量数据的持续处理,即选择一个合适的大小来批量处理数据,循环这个过程直到处理完毕。比如有 1 千万条 mock_txname 记录,我们需要检查表中每一个 name 是否有误,并将有误的更改为正确。显然,不可能将 1 千万条数据一次性查询出来,当然也不会选择查询 1 千万次。而是会选择一个合理的批次,假设以 100 来取,那么程序会检查每 100 个 name 中的错误,并在更正后同样批量更新回 mock_tx。假如发生任何失败,那么就回退对这 100 个的任何操作,后续可以再次触发继续这个循环任务。

总结

TransactionTemplate 的边界显然比 @Transactional 更广,但是使用上也远没有 @Transactional 方便,这是很直观就能认识到的。除此之外,还有更关键的一点,即 @Transactional 的应用边界,并不是随便加了 @Transactional 就可以让操作变成事务安全的。

参考:

Nen Den 原创 2020-01-16 Create. 2020-01-16 Update. 119 次阅读 0 人评分 0.0

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