Spring事务管理高级应用难点剖析之多线程的困惑

由于Spring事务管理器是通过线程相关的ThreadLocal来保存数据访问基础设施，再结合IOC和AOP实现高级声明式事务的功能，所以Spring的事务天然地和线程有着千丝万缕的联系。

　　我们知道Web容器本身就是多线程的，Web容器为一个Http请求创建一个独立的线程，所以由此请求所牵涉到的Spring容器中的Bean也是运行于多线程的环境下。在绝大多数情况下，Spring的Bean都是单实例的(singleton)，单实例Bean的最大的好处是线程无关性，不存在多线程并发访问的问题，也即是线程安全的。一个类能够以单实例的方式运行的前提是“无状态”：即一个类不能拥有状态化的成员变量。我们知道，在传统的编程中，DAO必须执有一个Connection，而Connection即是状态化的对象。所以传统的DAO不能做成单实例的，每次要用时都必须new一个新的实例。传统的Service由于将有状态的DAO作为成员变量，所以传统的Service本身也是有状态的。

　　但是在Spring中，DAO和Service都以单实例的方式存在。Spring是通过ThreadLocal将有状态的变量(如Connection等)本地线程化，达到另一个层面上的“线程无关”，从而实现线程安全。Spring不遗余力地将状态化的对象无状态化，就是要达到单实例化Bean的目的。由于Spring已经通过ThreadLocal的设施将Bean无状态化，所以Spring中单实例Bean对线程安全问题拥有了一种天生的免疫能力。不但单实例的Service可以成功运行于多线程环境中，Service本身还可以自由地启动独立线程以执行其它的Service。下面，通过一个实例对此进行描述：

　　清单13UserService.java在事务方法中启动独立线程运行另一个事务方法

　

 

　40.@Service("userService")

　　41.publicclassUserServiceextendsBaseService{

　　42.@Autowired

　　43.privateJdbcTemplatejdbcTemplate;

　　44.

　　45.@Autowired

　　46.privateScoreServicescoreService;

　　47.//①在logon方法体中启动一个独立的线程，在该独立的线程中执行ScoreService#addScore()方法

　　48.publicvoidlogon(StringuserName){

　　49.System.out.println("logonmethod...");

　　50.updateLastLogonTime(userName);

　　51.ThreadmyThread=newMyThread(this.scoreService,userName,20);

　　52.myThread.start();

　　53.}

　　54.

　　55.publicvoidupdateLastLogonTime(StringuserName){

　　56.System.out.println("updateLastLogonTime...");

　　57.Stringsql="UPDATEt_useruSETu.last_logon_time=?WHEREuser_name=?";

　　58.jdbcTemplate.update(sql,System.currentTimeMillis(),userName);

　　59.}

　　60.//②封装ScoreService#addScore()的线程

　　61.privateclassMyThreadextendsThread{

　　62.privateScoreServicescoreService;

　　63.privateStringuserName;

　　64.privateinttoAdd;

　　65.privateMyThread(ScoreServicescoreService,StringuserName,inttoAdd){

　　66.this.scoreService=scoreService;

　　67.this.userName=userName;

　　68.this.toAdd=toAdd;

　　69.}

　　70.publicvoidrun(){

　　71.scoreService.addScore(userName,toAdd);

　　72.}

　　73.}

　　74.}

 

        将日志级别设置为DEBUG，执行UserService#logon()方法，观察以下输出的日志：

　　清单14执行日志

　

 

　75.[main](AbstractPlatformTransactionManager.java:365)-Creatingnewtransactionwithname

　　76.[user.multithread.UserService.logon]:PROPAGATION_REQUIRED,ISOLATION_DEFAULT①

　　77.

　　78.[main](DataSourceTransactionManager.java:205)-AcquiredConnection

　　79.[org.apache.commons.dbcp.PoolableConnection@1353249]forJDBCtransaction

　　80.

　　81.logonmethod...

　　82.

　　83.updateLastLogonTime...

　　84.

　　85.[main](JdbcTemplate.java:785)-ExecutingpreparedSQLupdate

　　86.[main](JdbcTemplate.java:569)-ExecutingpreparedSQLstatement

　　87.[UPDATEt_useruSETu.last_logon_time=?WHEREuser_name=?]

　　88.[main](JdbcTemplate.java:794)-SQLupdateaffected0rows

　　89.[main](AbstractPlatformTransactionManager.java:752)-Initiatingtransactioncommit

　　90.

　　91.[Thread-2](AbstractPlatformTransactionManager.java:365)-

　　92.Creatingnewtransactionwithname[user.multithread.ScoreService.addScore]:

　　93.PROPAGATION_REQUIRED,ISOLATION_DEFAULT②

　　94.[main](DataSourceTransactionManager.java:265)-CommittingJDBCtransaction

　　95.onConnection[org.apache.commons.dbcp.PoolableConnection@1353249]③

　　96.

　　97.[main](DataSourceTransactionManager.java:323)-ReleasingJDBCConnection

　　98.[org.apache.commons.dbcp.PoolableConnection@1353249]aftertransaction

　　99.[main](DataSourceUtils.java:312)-ReturningJDBCConnectiontoDataSource

　　100.

　　101.[Thread-2](DataSourceTransactionManager.java:205)-AcquiredConnection

　　102.[org.apache.commons.dbcp.PoolableConnection@10dc656]forJDBCtransaction

　　103.

　　104.addScore...

　　105.

　　106.[main](JdbcTemplate.java:416)-ExecutingSQLstatement

　　107.[DELETEFROMt_userWHEREuser_name='tom']

　　108.[main](DataSourceUtils.java:112)-FetchingJDBCConnectionfromDataSource

　　109.[Thread-2](JdbcTemplate.java:785)-ExecutingpreparedSQLupdate

　　110.[Thread-2](JdbcTemplate.java:569)-ExecutingpreparedSQLstatement

　　111.[UPDATEt_useruSETu.score=u.score+?WHEREuser_name=?]

　　112.[main](DataSourceUtils.java:312)-ReturningJDBCConnectiontoDataSource

　　113.[Thread-2](JdbcTemplate.java:794)-SQLupdateaffected0rows

　　114.[Thread-2](AbstractPlatformTransactionManager.java:752)-Initiatingtransactioncommit

　　115.[Thread-2](DataSourceTransactionManager.java:265)-CommittingJDBCtransaction

　　116.onConnection[org.apache.commons.dbcp.PoolableConnection@10dc656]④

　　117.[Thread-2](DataSourceTransactionManager.java:323)-ReleasingJDBCConnection

　　118.[org.apache.commons.dbcp.PoolableConnection@10dc656]aftertransaction

 

　　在①处，在主线程(main)执行的UserService#logon()方法的事务启动，在③处，其对应的事务提交，而在子线程(Thread-2)执行的ScoreService#addScore()方法的事务在②处启动，在④处对应的事务提交。

　　所以，我们可以得出这样的结论：在相同线程中进行相互嵌套调用的事务方法工作于相同的事务中。如果这些相互嵌套调用的方法工作在不同的线程中，不同线程下的事务方法工作在独立的事务中。

　　小结

　　Spring声明式事务是Spring最核心，最常用的功能。由于Spring通过IOC和AOP的功能非常透明地实现了声明式事务的功能，一般的开发者基本上无须了解Spring声明式事务的内部细节，仅需要懂得如何配置就可以了。

　　但是在实际应用开发过程中，Spring的这种透明的高阶封装在带来便利的同时，也给我们带来了迷惑。就像通过流言传播的消息，最终听众已经不清楚事情的真相了，而这对于应用开发来说是很危险的。本系列文章通过剖析实际应用中给开发者造成迷惑的各种难点，通过分析Spring事务管理的内部运作机制将真相还原出来。在本文中，我们通过剖析了解到以下的真相：

　　◆在没有事务管理的情况下，DAO照样可以顺利进行数据操作;

　　◆将应用分成Web，Service及DAO层只是一种参考的开发模式，并非是事务管理工作的前提条件;

　　◆Spring通过事务传播机制可以很好地应对事务方法嵌套调用的情况，开发者无须为了事务管理而刻意改变服务方法的设计;

　　◆由于单实例的对象不存在线程安全问题，所以进行事务管理增强的Bean可以很好地工作在多线程环境下。

　　◆混合使用多种数据访问技术(如SpringJDBC+Hibernate)的事务管理问题;

　　◆在通过Bean的方法通过SpringAOP增强存在哪些特殊的情况。