[Java知识库]Spring的@Transactional如何实现的

一、@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。

二、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。

三、@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。

四、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<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。

五、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();
??????}
???}
}

六、总结

最终可以总结一下整个流程，跟开始的猜想对照。

分析源码后对照