Spring事务是基于Spring Aop的扩展
AOP的知识参见《Spring 源码学习笔记10——Spring AOP》
图片参考了https://www.processon.com/view/60f4d859e0b34d0e1b6bb40c?fromnew=1
逻辑事务和物理事务的概念来自https://wiyi.org/physical-and-logical-transactions.html
本文忽略了编程式事务，探究了基于事务注解的申明式事务
一丶spring事务相关概念
事务是指访问并更新数据库中各种数据项的一个程序执行单元，在事务中的操作，要么都做修改，要么都不做。
1.事务传播级别
事务传播级别决定了事务的控制范围，这似乎不是数据库层面的概念。
1.1.required
Spring的默认传播级别，如果上下文中存在事务则加入当前事务，如果不存在事务则新建事务执行
1.2.supports
如果上下文中存在事务则加入当前事务，如果没有事务则以非事务方式执行
1.3.mandatory
该传播级别要求上下文中必须存在事务，否则抛出异常
1.4.requires_new
该传播级别每次执行都会创建新事务，并同时将上下文中的事务挂起，执行完当前线程后再恢复上下文中事务。（子事务的执行结果不影响父事务的执行和回滚）但是内部调用的方法抛出异常，也会导致外部回滚
1.5.not_supported
当上下文中有事务则挂起当前事务，执行完当前逻辑后再恢复上下文事务。（降低事务大小，将非核心的执行逻辑包裹执行。）
1.6.never
该传播级别要求上下文中不能存在事务，否则抛出异常。
1.7.nested
嵌套事务，如果上下文中存在事务则嵌套执行，如果不存在则新建事务
2. 物理事务和逻辑事务
2.1物理事务
所谓物理事务指的就是Connection开启的事务。
2.2逻辑事务
在一个复杂的业务系统中，可能会调用多个service，每个service都有自己的事务(标注了@Transactional)，此时我们需要根据事务传播方式(Propagation)来决定当前事务的行为(比如要挂起创建新事物，还是加入当前事务)。
我们可以认为每个注解了@Transactional的方法都是一个逻辑事务，这些逻辑事务被Spring事务管理，Spring会根据事务传播方式来决定是否开启新事务。
二丶@EnableTransactionManagement注解做了什么
在SpringBoot使用事务的时候我们通常会在配置类上面加一个 @EnableTransactionManagement注解来开启事务，其实不加也可以，SpringBoot有事务的AutoConfiguration。下来我们看下这个注解干了什么。
重点在于 @Import(TransactionManagementConfigurationSelector.class)， TransactionManagementConfigurationSelector实现了 ImportSelector.最终会执行 selectImports为容器注入bean。
这里会注入 AutoProxyRegistrar和 ProxyTransactionManagementConfiguration.接下来我们看些这个两个类有什么作用
1.AutoProxyRegistrar
AutoProxyRegistrar实现了 ImportBeanDefinitionRegistrar,会向容器中注入需要的 BeanDefinition,这里最终调用了 AopConfigUtils.registerAutoProxyCreatorIfNecessary(registry),如果容器中没有名称为 org.springframework.aop.config.internalAutoProxyCreator的BeanDefinition那么会注入 InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator
InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator是 AbstractAutoProxyCreator的子类，实现了 SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor会在 getEarlyBeanReference提前暴露代理对象或者在bean完成实例化初始化后调用 postProcessAfterInitialization对原始的bean进行aop增强，这部分我们在Spring 源码学习笔记10——Spring AOP 已经学习过了。也就是说这里会注入一个基于动态代理实现Aop增强的一个bean后置处理器
2.ProxyTransactionManagementConfiguration
- 注入
TransactionalEventListenerFactory这一步是在其父类AbstractTransactionManagementConfiguration中完成的TransactionalEventListenerFactory在Spring源码学习笔记5——注册BeanPostProcessor，初始化事件多播器，注册事件监听器中我们提到过，它会把标注TransactionalEventListener的方法包装成一个ApplicationListener来响应对应的事件。
- 注入
TransactionAttributeSource这里注入的是AnnotationTransactionAttributeSource，主要负责从类上，方法上，获取@Transactional注解信息,比如抛出什么异常回滚，事务超时时间等。
看完这个类，我们基本上清楚了Spring 事务是如何实现的了，首先是通过BeanPostProcessor与Spring IOC容器结合在一起，在bean实例化初始化后调用后置处理器（如果出现循环依赖那么调用的是提前暴露对象的 getEarlyBeanReference）对bean进行Aop增强，在 AbstractAutoProxyCreator的 wrapIfNecessary方法中，会获取全部的 Advisor,便会拿到注入的 BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor,然后使用 Pointcut进行过滤，然后通过 ProxyFactory选择使用JDK动态代理，还是cglib动态代理。后续调用代理对象的方法会调用到， TransactionInterceptor中的 invoke实现了事务增强的逻辑。接下来我们详细看看细节部分
三丶Spring事务源码分析
1.BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor
实现了 PointcutAdvisor接口，我们看下它的 Pointcut到底是什么，它的 Advice又是什么。
1.1 Pointcut
BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor维护了一个 TransactionAttributeSourcePointcut类型的 pointcut，
它实现了 StaticMethodMatcherPointcut,它是一个静态方法匹配的Pointcut，这里的静态意思是不会因为入参的参数不同而改变过滤结果。我们看下具体的实现逻辑。
这里的 getTransactionAttributeSource返回的是 AnnotationTransactionAttributeSource实例，这里的逻辑是只要有 TransactionAttributeSource并且可以拿到事务定义信息，那么就视为匹配，后面就会对方法进行增强。
1.2 AnnotationTransactionAttributeSource是如何获取事务定义信息的
getTransactionAttribute由其父类 AbstractFallbackTransactionAttributeSource实现，其使用一个 ConcurrentHashMap缓存方法和其对应的事务信息，如果缓存中没有那么会调用 computeTransactionAttribute方法进行获取。 computeTransactionAttribute方法会优先获取方法上面的事务注解信息，然后获取类类上面的注解信息。
可以看到事务注解只能标注在public方法上面，如果是像mybatis这种生成接口动态代理类那么会拿到接口上面的注解信息。
获取注解信息调用了子类的 AnnotationTransactionAttributeSource#determineTransactionAttribute方法
这里涉及到一个新的类 TransactionAnnotationParser,这是Spring根据 AnnotatedElement获取注解的接口，可以扩展此接口实现自己的事务注解，并定制事务定义信息。这些事务注解解析器在构造方法中进行了定义。
可以看到Spring内置了 JTA, ejb的事务注解处理器，但是使用的是LinkedHashSet， SpringTransactionAnnotationParser会放在最前面，解析Spring的·@Transactional·注解，这也是我们最常用的事务注解， SpringTransactionAnnotationParser会拿到事务注解信息，然后把注解的属性内容包装成 RuleBasedTransactionAttribute
1.3 BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor是如何获取到 Advice 的
它实现了 BeanFactoryAware,使用 advice持有当前通知的引用，如果没有那么从容器中根据名称拿。但是在 ProxyTransactionManagementConfiguration中直接设置 advice为容器中的 TransactionInterceptor,也就是说事务的增强逻辑定义在 TransactionInterceptor中。
2.TransactionInterceptor
TransactionInterceptor是事务拦截器，其invoke方法会在代理对象被代理方法执行的时候被回调到
其中 invokeWithinTransaction是spring事务原理的关键，此方法在其父类 TransactionAspectSupport实现
2.1 利用TransactionAttributeSource获取方法或者类上的事务注解信息
事务注解决定了事务增强的代码执行逻辑，这里使用的 TransactionAttributeSource通常是是上文中我们提到的 AnnotationTransactionAttributeSource，上文中我们直到，其内部存在map缓存，如果缓存没有那么调用 TransactionAnnotationParser链式的进行解析，自然就调用到了 SpringTransactionAnnotationParser, SpringTransactionAnnotationParser反射获取注解信息包装成 TransactionAttribute对象
2.2 获取事务管理器PlatformTransactionManager
PlatformTransactionManager是spring抽象出的事务管理器接口，主要包含下面三个方法
public interface PlatformTransactionManager {
//根据指定的传播行为返回当前活动的事务或创建新事务。
TransactionStatus getTransaction(@Nullable TransactionDefinition definition) throws TransactionException;
//根据事务状态提交事务
void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException;
//根据事务状态回滚事务
void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;
}
具体实现我们后续遇到对应方法再说。
这里可以看到Spring是支持 @Transactional注解value指定特定的事务管理器，但是我们实际使用中通常是没有指定的，这里就会去bean工程中获取 PlatformTransactionManager类型的bean，存在多个就会抛出异常了。这里拿到的一般是 DataSourceTransactionManager
2.3 根据事务传播级别来决定是否由必要创建事务createTransactionIfNecessary
首先调用 getTransaction方法获取一个事务，然后调用 prepareTransactionInfo封装事务的处理配置信息并绑定到当前线程
其中 getTransaction在 AbstractPlatformTransactionManager中是一个 final的模板方法,它首先判断是否存在一个事务，如果存在那么调用 handleExistingTransaction来创建事务，如果不存在那么根据事务传播级别来决定是否创建事务。
* 存在事务的情况
最后如果存在事务那么会执行下面的
handleExistingTransaction来根据事务传播级别来创建事务2.
handleExistingTransaction 首先如果传播级别是 NEVER(不支持当前事务，如果当前事务存在，则抛出异常)当前存在事务，那么抛出异常 
如果传播级别是 NOT_SUPPORTED(不支持当前事务；始终以非事务方式执行)那么 不会开启事务，但是支持事务同步，并且会挂起当前事务，其中 prepareTransactionStatus会初始化事务同步set,并且把当前事务的信息包装到 DefaultTransactionStatus并返回 
如果传播级别是 RequireNew（创建一个新事务，如果存在事务则暂停当前事务）会挂起当前事务，从ThreadLocal中解绑，然后开启新事务，并初始化TransactionSynchronization的set  如果传播级别是Nested（如果当前事务存在，则在嵌套事务中执行）,首先会判断是否允许嵌套事务，如果不允许那么抛出异常，通常DataSourceTransactionManager使用savepoint来实现嵌套事务  调用Connection#setSavepoint方法  最后如果是Required(支持当前事务，如果当前不存在事务那么创建一个新事务) SUPPORTS(支持当前事务；如果不存在，则以非事务方式执行) MANDATORY（支持当前事务；如果当前不存在事务，则抛出异常）` 
都不会产生新的事务。
2.4 prepareTransactionInfo包装事务信息并绑定到ThreadLocal
这里会使用 oldTransactionInfo记录之前的事务信息，并且绑定当前事务信息到ThreadLocal上，这样A事务方法调用B事务方法的时，能像栈一样先进后出。在 invokeWithinTransaction调用完业务方法后，会调用 cleanupTransactionInfo把 oldTransactionInfo重写设置到ThreadLocal中，这意味着B方法执行结束，回到了A方法的调用栈中。
2.5 回调业务逻辑 InvocationCallback#proceedWithInvocation
其实调用的是 MethodInvocation#proceed,如果当前对象存在多层代理，比如先事务代理，再基于 @AspectJ注解的方法调用时长统计，那么后面代理增强也会执行，具体逻辑在 ReflectiveMethodInvocation#proceed方法中，如果还存在其他的拦截器链那么会继续执行拦截器中的逻辑，否则直接执行我们自己的业务逻辑代码，这部分在Spring 源码学习笔记10——Spring AOP 说到过。
2.6 completeTransactionAfterThrowing 业务逻辑出现异常时的处理
这里 rollbackOn取决于事务注解上面标注的在什么异常上回滚，在什么异常上不回滚，默认是在 RuntimeException和 Error上面才会回滚。
下面我们看下是如何回滚事务的
执行回滚 DataSourceTransactionManager是调用的 Connection#rollback方法，这里首先会获取ThreadLocal中的 TransactionSynchronization并且按照 @Order和 Ordered排序然后依次调用 beforeCompletion,如果具备回滚点，那么直接回滚到保存点，如果是一个新事务，那么直接回滚，如果不是一个独立的事务，只是标记需要回滚，执行完这些后，还会回调 triggerAfterCompletion,排序然后调用 TransactionSynchronization#afterCompletion方法，然后调用 cleanupAfterCompletion清理资源，并且恢复被挂起的线程。
2.7 commitTransactionAfterReturning提交事务
具体逻辑在 processCommit中进行
DataSourceTransactionManager提交事务是执行的是 Connection#commit
同样完成只会还会调用 triggerAfterCommit, triggerAfterCompletion并清理ThreadLocal中的内容，并且恢复被挂起的事务。
3.事务同步回调接口TransactionSynchronization
其中 beforeCommit, beforeCompletion, aterCommit， afterCompletion，只有当前事务时一个独立事务的时候才会回调，而且如果提交或者回滚的时候出现异常， beforeCompletion, afterCompletion也会被调用，我们可以通过 TransactionSynchronizationManager#registerSynchronization注册回调的逻辑。
那么什么时候事务被视作时一个独立事务昵
- 如果外部不存在一个事务，并且传播级别是
REQUIRED,REQUIRES_NEW,NESTED - 如果外部存在一个事务，且传播级别为
REQUIRES_NEW - 如果外部存在一个事务，且传播级别为嵌套事务，但是此时不是通过保存点来实现嵌套事务
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Author: Cuzzz
Title: Spring 源码学习笔记11——Spring事务
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