【原创】004 | 搭上SpringBoot事务诡异事件分析专车

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专车介绍

该趟专车是开往Spring Boot事务诡异事件的专车,主要来复现和分析事务的诡异事件。

专车问题

  • @Transaction标注的同步方法,在多线程访问情况下,为什么还会出现脏数据?

  • 在service中通过this调用事务方法,为什么事务就不起效了?

专车示例

示例一

控制器代码

@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {

    @Autowired
    private TestService testService;

    /**
     * @param id
     */
    @RequestMapping("/addStudentAge/{id}")
    public void addStudentAge(@PathVariable(name = "id") Integer id){
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    testService.addStudentAge(id);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }).start();
        }
    }
}
复制代码

service代码

@Service
public class TestService {

    @Autowired
    private StudentMapper studentMapper;

    @Autowired
    private TestService testService;
    
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public synchronized void addStudentAge(Integer id) throws InterruptedException {
        Student student = studentMapper.getStudentById(id);
        studentMapper.updateStudentAgeById(student);
    }
}
复制代码

示例代码很简单,开启1000个线程调用service的方法,service先从数据库中查询出用户信息,然后对用户的年龄进行 + 1操作,service方法具有事务特性和同步特性。那么大家来猜一下最终的结果是多少?

示例二

控制器代码

@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {

    @Autowired
    private TestService testService;

    @RequestMapping("/addStudent")
    public void addStudent(@RequestBody Student student) {
        testService.middleMethod(student);
    }
}
复制代码

service代码

@Service
public class TestService {

    @Autowired
    private StudentMapper studentMapper;
    
    public void middleMethod(Student student) {
        // 请注意此处使用的是this
        this.addStudent(student);
    }
    
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void addStudent(Student student) {
        this.studentMapper.saveStudent(student);
        System.out.println(1/ 0);
    }
}
复制代码

示例代码同样很简单,首先往数据库中插入一条数据,然后输出1 / 0的结果,那么大家再猜一下数据库中会不会插入一条记录?

专车分析

示例一结果

执行顺序idNameAge
执行前10001xxx0
执行后10001xxx994

从如上数据库结果可以看到,开启1000个线程执行所谓带有事务、同步特性的方法,结果并没有1000,出现了脏数据。

示例一分析

我们再来看一下示例一的代码

@Service
public class TestService {

    @Autowired
    private StudentMapper studentMapper;

    @Autowired
    private TestService testService;
    
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public synchronized void addStudentAge(Integer id) throws InterruptedException {
        Student student = studentMapper.getStudentById(id);
        studentMapper.updateStudentAgeById(student);
    }
}
复制代码

我们可以把如上方法转换成如下方法

@Service
public class TestService {

    @Autowired
    private StudentMapper studentMapper;

    @Autowired
    private TestService testService;
    
    // 事务切面,开启事务
    public synchronized void addStudentAge(Integer id) throws InterruptedException {
        Student student = studentMapper.getStudentById(id);
        studentMapper.updateStudentAgeById(student);
    }
    // 事务切面,提交或者回滚事务
}
复制代码

通过转换我们可以清楚的看到方法执行完成后就释放锁,此时事务还没来得及提交,下一个请求就进来了,读取到的是上一个事务提交之前的结果,这样就会导致最终脏数据的出现。

示例一解决方案

解决的重点:就是我们要在事务执行完成之后才释放锁,这样可以保证前一个请求实实在在执行完成,包括提交事务才允许下一个请求来执行,可以保证结果的正确性。

解决示例代码

@RequestMapping("/addStudentAge1/{id}")
public void addStudentAge1(@PathVariable(name = "id") Integer id){
    for (int i = 0; i < 1000; i++) {
        new Thread(() -> {
            try {
                synchronized (this) {
                    testService.addStudentAge1(id);
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }).start();
    }
}
复制代码

可以看到,加锁的代码包含了事务代码,可以保证事务执行完成才释放锁。

示例一解决方案结果

执行顺序idNameAge
执行前10001xxx0
执行后10001xxx1000

可以看到数据库中的结果最终和我们想要的结果是一致的。

示例二结果

执行顺序idNameAge
执行前10001xxx1000
执行后66666transaction22

可以看到即便执行的代码具有事务特性,并且事务方法里面执行了会报错的代码,数据库中最终还是插入了一条数据,完全不符合事务的特性。

示例二分析

我们在来看下示例二的代码

@Service
public class TestService {

    @Autowired
    private StudentMapper studentMapper;
    
    public void middleMethod(Student student) {
        // 请注意此处使用的是this
        this.addStudent(student);
    }
    
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void addStudent(Student student) {
        this.studentMapper.saveStudent(student);
        System.out.println(1/ 0);
    }
}
复制代码

可以看到middleMethod方法是通过this来调用其它事务方法,那么就是方法间的普通调用,不存在任何的代理,也就不存在事务特性一说。所以最终即便方法报错,数据库也插入了一条记录,是因为该方法虽被 @Transactional注解标注,却不具备事务的功能。

示例二解决方案

解决方案很简单,使用被代理对象来替换this

public void middleMethod1(Student student) {
    testService.addStudent(student);
}
复制代码

因为testService对象是被代理的对象,调用被代理对象的方法的时候,会执行回调,在回调中开启事务、执行目标方法、提交或者回滚事务。

示例二解决方案结果

执行顺序idNameAge
执行前10001xxx1000

可以看到数据库中并没有插入新的记录,说明我们service方法具有了事务的特性。

专车总结

研读@Transactional源码并不只是为了读懂事务是怎么实现的,还可以帮助我们快速定位问题的源头,并解决问题。

专车回顾

下面我们来回顾下开头的两个问题:

  • @Transaction标注的同步方法,在多线程访问情况下,为什么还会出现脏数据?是因为事务在锁外层,锁释放了,事务还没有提交。解决方案就是让锁来包裹事务,保证事务执行完成才释放锁。

  • 在service中通过this调用事务方法,为什么事务就不起效了?因为this指的是当前对象,只是方法见的普通调用,并不能开启事务特性。了解事务的我们都知道事务是通过代理来实现的,那么我们需要使用被代理对象来调用service中的方法,就可以开启事务特性了。


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