詳解阿里P7架構(gòu)師是怎么在Spring中實現(xiàn)事務(wù)暫停

摘要

Spring框架是一個流行的基于輕量級控制反轉(zhuǎn)容器的JAVA/J2EE應(yīng)用框架，尤其在數(shù)據(jù)訪問和事務(wù)管理方面的能力是眾所周知的。Spring的聲明性事務(wù)分離可以應(yīng)用到任何POJO目標對象，并且包含所有EJB基于容器管理事務(wù)中的已聲明事務(wù)。后臺的事務(wù)管理器支持簡單的基于JDBC的事務(wù)和全功能的基于JTA的J2EE事務(wù)。

這篇文章詳細的討論了Spring的事務(wù)管理特性。重點是如何在使用JTA作為后臺事務(wù)策略的基礎(chǔ)上讓POJO利用Spring的聲明性事務(wù)，這也顯示了Spring的事務(wù)服務(wù)可以無縫地與J2EE服務(wù)器（如BEA WebLogic Server的事務(wù)協(xié)調(diào)器）的事務(wù)協(xié)調(diào)器進行交互，作為EJB CMT傳統(tǒng)事務(wù)分離方式的一個替代者。

詳解阿里P7架構(gòu)師是怎么在Spring中實現(xiàn)事務(wù)暫停

POJO的聲明性事務(wù)

作為Spring聲明性事務(wù)分離方式的樣例，讓我們來看一下Spring的樣例應(yīng)用PetClinic的中心服務(wù)外觀中的配置：

清單1：

<bean id="dataSource" 
 class="org.springframework.jndi.JndiObjectFactoryBean">
 <property name="jndiName">
 <value>java:comp/env/jdbc/petclinic</value>
 </property>
</bean>
<bean id="transactionManager" 
 class="org.springframework.transaction.jta.JtaTransactionManager"/>
<bean id="clinicTarget" 
 class="org.springframework.samples.petclinic.jdbc.JdbcClinic">
 <property name="dataSource"><ref bean="dataSource"/></property>
</bean>
<bean id="clinic" 
 class="org.springframework.transaction.interceptor.TransactionProxyFactoryBean">
 <property name="transactionManager"><ref bean="transactionManager"/></property>
 <property name="target"><ref bean="clinicTarget"/></property>
 <property name="transactionAttributes">
 <props>
 <prop key="load*">PROPAGATION_REQUIRED,readOnly</prop>
 <prop key="store*">PROPAGATION_REQUIRED</prop>
 </props>
 </property>
</bean>

他遵循Spring的標準XMLBean定義格式。定義了：

一個DataSource引用，指向一個JNDI位置—在J2EE服務(wù)器管理下這將從JNDI環(huán)境中獲取特定的DataSource。
一個應(yīng)用服務(wù)實現(xiàn)—這是一個POJO，封裝了業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)訪問邏輯。在這里實現(xiàn)了應(yīng)用中的Clinic服務(wù)接口。
一個應(yīng)用服務(wù)的事務(wù)代理—這個代理為目標服務(wù)定義了事務(wù)屬性，匹配特定的方法名模式并為之創(chuàng)建相應(yīng)的事務(wù)。在實際的事務(wù)管理中，代理指向一個PlatformTransactionManager實現(xiàn)。

注意：除了顯式的代理定義，Spring還支持自動代理機制和通過Commons Attributes或J2SE 5.0注解實現(xiàn)源程序級的元數(shù)據(jù)使用。這些可選方法的討論超過了本文的范圍。可以參考Spring的文檔來了解相關(guān)細節(jié)。

業(yè)務(wù)接口和業(yè)務(wù)實現(xiàn)是特定于應(yīng)用的并且不需要關(guān)心Spring或者Spring的事務(wù)管理。普通Java對象可以作為服務(wù)的目標對象，而且任何普通Java接口可以作為服務(wù)的接口。下面是一個Clinic接口的示例：

清單2：

public interface Clinic {
 Pet loadPet(int id);
 void storePet(Pet pet);
 ...
}

這個接口的實現(xiàn)如下顯示，假設(shè)他使用JDBC來執(zhí)行必要的數(shù)據(jù)訪問。他通過bean屬性的設(shè)置方法來獲取JDBC的DataSource;這與上面的配置中的dataSource屬性定義相對應(yīng)。

清單3：

public class JdbcClinic implements Clinic {
 private DataSource dataSource;
 public void setDataSource(DataSource dataSource) {
 this.dataSource = dataSource;
 }
 public Pet loadPet(int id) {
 try {
 Connection con = this.dataSource.getConnection();
 ...
 }
 catch (SQLException ex) {
 ...
 }
 }
 public void storePet(Pet pet) {
 try {
 Connection con = this.dataSource.getConnection();
 ...
 }
 catch (SQLException ex) {
 ...
 }
 }
 ...
}

如你所見，代碼相當直接。我們使用一個簡單的Java對象，而事務(wù)管理由事務(wù)代理來處理，這個我們會在下面討論。

注意在PetClinic示例應(yīng)用中實際的基于JDBC的Clinic實現(xiàn)利用了Spring的JDBC支持類來避免直接使用JDBC的API。雖然Spring的事務(wù)管理也可以與普通的基于JDBC實現(xiàn)一起工作，就向上面的示例。

定義事務(wù)代理

除了JdbcClinic實例以外，配置中也定義了一個事務(wù)代理。如果愿意這個代理所暴露的實際接口也可以顯式定義。默認情況下，所有由目標對象實現(xiàn)的接口都暴露出來，在這個例子中就是應(yīng)用的Clinic服務(wù)接口。

從客戶端的觀點來看，"clinic" bean只是這個應(yīng)用的Clinic接口的實現(xiàn)。客戶端不需要知道這會被一個事務(wù)代理所處理。這就是接口的能力：一個直接的目標對象的引用可以容易的被一個實現(xiàn)相同接口的代理所代替—在這兒就是一個隱式創(chuàng)建事務(wù)的代理。

代理的具體事務(wù)行為會由為根據(jù)特定的方法或方法命名模式而定義的事務(wù)屬性來驅(qū)動，就像下面的例子所示：

清單3：

<prop key="load*">PROPAGATION_REQUIRED,readOnly</prop>
<prop key="store*">PROPAGATION_REQUIRED</prop>

Key屬性決定代理將為方法提供什么樣的事務(wù)行為。這個屬性的最重要部分就是事務(wù)傳播行為。下面是一些可選的屬性值：

PROPAGATION_REQUIRED --支持當前的事務(wù)，如果不存在就創(chuàng)建一個新的。這是最常用的選擇。
PROPAGATION_SUPPORTS --支持當前的事務(wù)，如果不存在就不使用事務(wù)。
PROPAGATION_MANDATORY --支持當前的事務(wù)，如果不存在就拋出異常。
PROPAGATION_REQUIRES_NEW --創(chuàng)建一個新的事務(wù)，并暫停當前的事務(wù)（如果存在）。
PROPAGATION_NOT_SUPPORTED --不使用事務(wù)，并暫停當前的事務(wù)（如果存在）。
PROPAGATION_NEVER --不使用事務(wù)，如果當前存在事務(wù)就拋出異常。
PROPAGATION_NESTED --如果當前存在事務(wù)就作為嵌入事務(wù)執(zhí)行，否則與PROPAGATION_REQUIRED類似。

前6個事務(wù)策略與EJB的CMT類似，而且使用相同的常量名，因此對EJB開發(fā)人員來說是很親切的。第7個策略PROPAGATION_NESTED是Spring提供的一個變體：他需要事務(wù)管理器(如DataSourceTransactionManager)提供類似JDBC3.0那樣的保存點API來嵌套事務(wù)行為或者通過

JTA支持嵌套事務(wù)。

事務(wù)屬性中的readOnly標識指示相應(yīng)的事務(wù)應(yīng)該作為一個只讀事務(wù)來優(yōu)化。這是一個優(yōu)化提示：一些事務(wù)策略在這種情況下可以得到很好的性能優(yōu)化，如使用ORM工具如Hibernate或TopLink時避免臟數(shù)據(jù)檢查（“flush”嘗試）。

在事務(wù)屬性中還有一個“timeout”選項來定義事務(wù)的超時秒數(shù)。在JTA中，這個屬性會簡單地傳遞給J2EE服務(wù)器的事務(wù)協(xié)調(diào)器并被正確地解釋。

使用事務(wù)代理

在運行時，客戶端會取得一個“clinic”引用并轉(zhuǎn)換為Clinic接口，然后調(diào)用如loadPet或storePet方法。這就隱式地使用了Spring的事務(wù)代理，通過“事務(wù)解釋器”在目標對象中注冊；這樣一個新的事務(wù)就創(chuàng)建了，然后具體的工作就會代理給JdbcClinic的目標方法。

圖1示例了一個使用“建議鏈”并到達最后目標的AOP代理的潛在概念。在這個示例中，唯一的建議是一個事務(wù)解釋器用來包裝目標方法的事務(wù)行為。這是一種用來在聲明性事務(wù)功能下使用的基于代理的AOP。

Figure 1. An AOP proxy with an advisor chain and a target at the end

例如，一個PetClinic應(yīng)用的WEB層組件可以執(zhí)行ServletContext定位來獲取Spring WebApplicationContext的引用并且獲取受管理的“clinic”BEAN：

清單4：

WebApplicationContext ctx = 
 WebApplicationContexUtils.getWebApplicationContext(servletContext);
Clinic clinic = (Clinic) ctx.getBean("clinic);
Pet pet = new Pet();
pet.setName("my new cat");
clinic.storePet(pet);

在調(diào)用storePet()之前，Spring的事務(wù)代理隱式地創(chuàng)建一個事務(wù)。當storePet()調(diào)用返回時，事務(wù)將提交或回滾。缺省情況下任何RuntimeException或Error將導(dǎo)致回滾。實際的提交或回滾可以是可以定義的：Spring的事務(wù)屬性支持“回滾規(guī)則”的概念。

例如，我們可以可以引入一個強制的PetClinicException并且告訴事務(wù)代理在拋出異常時回滾：

清單5：

<prop key="load*">PROPAGATION_REQUIRED,readOnly,-PetClinicException</prop>
<prop key="store*">PROPAGATION_REQUIRED,-PetClinicException</prop>

這兒也有一個類似的“提交規(guī)則”語法，指示特定的異常將觸發(fā)一次提交。

注意上面示例的顯式定位引用的方法只是一種訪問受Spring管理BEAN的方法的變化，可以用在任何WEB資源如servlet或filter。在構(gòu)建基于Spring自身的MVC框架時，BEAN可以直接被注射到WEB控制器中。當然也支持在如Struts, WebWork, JSF, and Tapestry框架中訪問Spring管理BEAN。詳情可以參考Spring的文檔。

PlatformTransactionManager策略

Spring事務(wù)支持的核心接口是org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager。所有Spring的事務(wù)分離功能都會委托給PlatformTransactionManager（傳給相應(yīng)的TransactionDefinition實例）來做實際的事務(wù)執(zhí)行。雖然PlatformTransactionManager接口可以直接調(diào)用，但通常應(yīng)用只需要配置一個具體的事務(wù)管理器并且通過聲明性事務(wù)來分離事務(wù)。

Spring提供幾種不同的PlatformTransactionManager實現(xiàn)，分為如下兩個類別：

本地事務(wù)策略—支持單一資源的事務(wù)（通常是單個數(shù)據(jù)庫），其包括org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager和 org.springframework.orm.hibernate.HibernateTransactionManager。
全局事務(wù)管理—支持可能跨越多個資源的全局事務(wù)。其相應(yīng)的類為org.springframework.transaction.jta.JtaTransactionManager，將事務(wù)委托給遵循JTA規(guī)范的事務(wù)協(xié)調(diào)器（通常為J2EE服務(wù)器，但不是強制的）。

PlatformTransactionManager抽象的主要價值在于應(yīng)用不再被綁定在特定的事務(wù)管理環(huán)境。相反，事務(wù)策略可以很容易地切換—通過選擇不同的PlatformTransactionManager實現(xiàn)類。這就使得應(yīng)用代碼與聲明事務(wù)分離保持一致，而不需要考慮應(yīng)用組件所使用的環(huán)境了。

例如，應(yīng)用的初始版本可能布署在Tomcat上，與單個Oracle數(shù)據(jù)庫交互。這可以方便地利用Spring的事務(wù)分離特性，只要選擇基于JDBC的DataSourceTransactionManager作為使用的事務(wù)策略。Spring會分離事務(wù)，而JDBC驅(qū)動會執(zhí)行相應(yīng)的原始JDBC事務(wù)。

相同應(yīng)用的另一個版本可能會布署在WebLogic服務(wù)器上，使用兩個Oracle數(shù)據(jù)庫。應(yīng)用代碼和事務(wù)分離不需要改變。唯一不同的是選擇作為JtaTransactionManager事務(wù)策略，讓Spring來分離事務(wù)而WebLogic服務(wù)器的事務(wù)協(xié)調(diào)器來執(zhí)行事務(wù)。

JTA UserTransaction與JTA TransactionManager比較

讓我們來看一下Spring對JTA支持的細節(jié)。雖然并非經(jīng)常需要考慮這個細節(jié)但了解相關(guān)的細節(jié)還有必要的。對簡單的用例如前面章節(jié)的示例，標準的JtaTransactionManager定義已經(jīng)足夠了，缺省的Spring JtaTransactionManager設(shè)置會從標準JNDI位置（J2EE規(guī)范所定義的java:comp/UserTransaction）獲取JTA的javax.transaction.UserTransaction對象。這對大部分標準J2EE環(huán)境來說已經(jīng)足夠了。

然而，缺省的JtaTransactionManager不能執(zhí)行事務(wù)暫停（也就是說不支持PROPAGATION_REQUIRES_NEW和PROPAGATION_NOT_SUPPORTED）。原因就在于標準的JTA UserTransaction接口不支持事務(wù)的暫停和恢復(fù)，而只支持開始和完成新的事務(wù)。

為了實現(xiàn)事務(wù)的暫停，需要一個javax.transaction.TransactionManager實例，他提供了JTA定義的標準的暫停和恢復(fù)方法。不幸的是，J2EE沒有為JTA TransactionManager定義標準的JNDI位置！因此，我們需要使用廠商自己的定位機制。

清單6：

<bean id="transactionManager" 
 class="org.springframework.transaction.jta.JtaTransactionManager">
 <property name="transactionManagerName">
 <value>vendorSpecificJndiLocation</value>
 </property>
</bean>

J2EE本質(zhì)上沒有考慮將JTA TransactionManager接口作為公共API的一部分。JTA規(guī)范自身定義了將TransactionManager接口作為容器集成的想法。雖然這是可以理解的，但是JTA TransactionManager的標準JNDI位置還是可以增加一定的價值，特別是對輕量級容器如Spring,這樣任何J2EE服務(wù)器就可以用統(tǒng)一的方式來定位JTA TransactionManager了。

不僅Spring的JtaTransactionManager可以從訪問中獲益，O/R映射工具如Hibernate, Apache OJB, and Kodo JDO也能得到好處，因為他們需要在JTA環(huán)境中執(zhí)行緩存同步的能力（釋放緩存意味著JTA事務(wù)的完成）。這種注冊事務(wù)同步的能力只有JTA TransactionManager接口才能提供，而UserTransaction是處理不了的。因此，這些工具都需要實現(xiàn)自己的TransactionManager定位器。

為JTA TransactionManager定義標準的JNDI位置是許多底層軟件供應(yīng)商最期望J2EE實現(xiàn)的功能。如果J2EE5.0的規(guī)范制定團隊能夠認識到這個特性的重要性就太好了。幸運地是，高級J2EE服務(wù)器如WebLogic Server已經(jīng)考慮將JTA TransactionManager作為公共的API包含在擴展功能中。

在WebLogic JTA中實現(xiàn)Spring的事務(wù)分離

在WebLogic Server中，JTA TransactionManager官方的JNDI位置定義為javax.transaction.TransactionManager。這個值可以在Spring的JtaTransactionManager中作為“transactionManagerName”使用。原則上這樣就可以在WebLogic's JTA系統(tǒng)中實現(xiàn)事務(wù)暫停了，也就是說支持PROPAGATION_REQUIRES_NEW和PROPAGATION_NOT_SUPPORTED行為。

除了標準的JtaTransactionManager和其支持的通用配置選項外，Spring還提供了一個專用的WebLogicJtaTransactionManager適配器來直接利用WebLogic的JTA擴展。

在享受自動探測WebLogic的JTA TransactionManager的便利之外，他提供超越標準JTA的三個重要特性：

事務(wù)命名—暴露出Spring的事務(wù)名給WebLogic Server，使得Spring事務(wù)在WebLogic的事務(wù)監(jiān)聽器可見。缺省的，Spring會使用聲明性事務(wù)的完整方法名。
每事務(wù)隔離級別—將Spring事務(wù)屬性中定義的隔離級別應(yīng)用到WebLogic JTA事務(wù)中。這使得每個事務(wù)都可以定義數(shù)據(jù)庫的隔離級別，而這是標準JTA所不支持的。
強制事務(wù)恢復(fù)—即使在暫停的事務(wù)被標識為回滾時也可以恢復(fù)。這需要使用WebLogic的擴展TransactionManager接口來調(diào)用forceResume()方法。

Figure 2. WebLogic Server's transaction monitor (click the image for a full-size screen shot)

Spring的WebLogicJtaTransactionManager有效地為基于Spring的應(yīng)用提供了WebLogic Server事務(wù)管理的全部功能。這使得Spring事務(wù)分離成為一種能與EJB CMT竟爭的產(chǎn)品，而且提供了相同級別的事務(wù)支持。

Spring and EJB CMT

如上所示，Spring的POJO聲明性事務(wù)分離可以作為一種除傳統(tǒng)EJB CMT這外的選擇。但是Spring與EJB并不是完成互斥的，Spring的應(yīng)用上下文也可以作為EJB façade的后臺來管理數(shù)據(jù)訪問（DAO）和其他細紋理的業(yè)務(wù)對象。

在EJB情景中，事務(wù)是由EJB CMT來驅(qū)動的。對Spring來說，數(shù)據(jù)訪問支持特性會自動檢測到這樣的環(huán)境并且采用相應(yīng)的事務(wù)。例如，Spring對Hibernate的支持能夠提供隱式的資源管理，即使是EJB驅(qū)動的事務(wù)，甚至可以在不需要修改任何DAO代碼的情況下提供相同的語義。

Spring有效的解耦了DAO實現(xiàn)與實際的運行環(huán)境。DAO可以參與Spring的事務(wù)就像參與EJB CMT事務(wù)一樣。這不僅簡化在其他環(huán)境中的重用，而且更方便在J2EE容器外進行測試。

結(jié)論

Spring框架為J2EE和非J2EE環(huán)境提供了全量的事務(wù)分離的特性，特別表現(xiàn)在POJO的聲明性事務(wù)上。他用一種靈活而非侵入式的方式為非EJB環(huán)境中的事務(wù)分離提供了便利。與EJB不同，這樣的事務(wù)性POJO應(yīng)用對象可以很容易的被測試和在J2EE容器外補重用。

Spring提供了各種事務(wù)策略，如JtaTransactionManager是用來代理J2EE服務(wù)器的事務(wù)協(xié)調(diào)器，而JDBC DataSourceTransactionManager是用來為簡單的JDBC DataSource（就是單一目標數(shù)據(jù)庫）執(zhí)行事務(wù)。Spring可以很容易為不同的環(huán)境通過后臺配置的簡單修改來調(diào)整事務(wù)策略。

超越標準的JTA支持，Spring為WebLogic Server的JTA擴展提供了完善的集成，可以支持高級特性如事務(wù)監(jiān)視和每事務(wù)隔離級別。通過對WebLogic Server的特殊支持，基于Spring的應(yīng)用可以完全利用WebLogic Server的事務(wù)管理功能。

Spring事務(wù)分離是繼EJB CMT之外的另一種可選方式，特別是對那些基于POJO的輕量級架構(gòu)。在那只是因為選擇LSSB（本地無狀態(tài)會話BEAN）來應(yīng)用聲明性事務(wù)的情況下，基于Spring的POJO服務(wù)模型是一種可行的選擇，他提供了非常高層的靈活性、可測試性和重用性。

Java肖先生：專注于Java開發(fā)技術(shù)的研究與知識分享！