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【Spring】一次線上@Transational事務(wù)注解未生效的原因探究

姘存按 / 2535人閱讀

摘要：由于的限制，無法替換被代理類已經(jīng)被載入的字節(jié)碼，只能生成并載入一個新的子類作為代理類，被代理類的字節(jié)碼依然存在于中。區(qū)別于前兩者，是一種靜態(tài)代理的實現(xiàn)，即在編譯時或者載入類時直接修改被代理類文件的字節(jié)碼，而非運行時實時生成代理。

現(xiàn)象描述

上周同事發(fā)現(xiàn)其基于mySql實現(xiàn)的分布式鎖的線上代碼存在問題，代碼簡化如下：

@Controller
class XService {
    @Autowired
    private YService yService;
    public void doOutside(){
        this.doInside(); //或者直接doInside();效果是一樣的
    }
    @Transactional
    private void doInside(){
        //do sql statement
    }
}
@Controller
class Test {
    @Autowired
    private XService xService;
    public void test(){
        xService.doOutside();
    }
}

實際執(zhí)行test()后發(fā)現(xiàn)doInside()的Sql執(zhí)行過程沒有被Spring Transaction Manager管理起來。

發(fā)現(xiàn)的兩個問題

在一個實例方法中調(diào)用被@Transactional注解標記的另一個方法，且兩個方法都屬于同一個類時，事務(wù)不會生效。

調(diào)用被@Transactional注解標記的非public方法，事務(wù)不會生效。

首先復習下相關(guān)知識：Spring AOP、JDK動態(tài)代理、CGLIB、AspectJ、@Aspect

@Transactional的實現(xiàn)原理是在業(yè)務(wù)方法外邊通過Spring AOP包上一層事務(wù)管理器的代碼（即插入切面），這是Java設(shè)計模式中常見的通過代理增強被代理類的做法。

Spring AOP的底層有2種實現(xiàn)：JDK動態(tài)代理、CGLIB。前者的原理是JDK反射，并且只支持Java接口的代理；后者的原理是繼承（extend）與覆寫（override），因此能支持普通的Java類的代理。兩種方式都是動態(tài)代理，即運行時實時生成代理。

由于JVM的限制，CGLIB無法替換被代理類已經(jīng)被載入的字節(jié)碼，只能生成并載入一個新的子類作為代理類，被代理類的字節(jié)碼依然存在于JVM中。

區(qū)別于前兩者，AspectJ是一種靜態(tài)代理的實現(xiàn)，即在編譯時或者載入類時直接修改被代理類文件的字節(jié)碼，而非運行時實時生成代理。因此這種方式需要額外的編譯器或者JVM Agent支持，通過一些配置Spring和AspectJ也可以配合使用。

@Aspect一開始是AspectJ推出的Java注解形式，后來Spring AOP也支持使用這種形式表示切面，但實際上底層實現(xiàn)和AspectJ毫無關(guān)系，畢竟Spring AOP是動態(tài)代理，和靜態(tài)代理是不兼容的。
進一步分析

既然事務(wù)管理器沒有生效，那么首先需要確定一個問題：this到底是指向哪個對象，是未增強的XService還是增強后的XService？并且而且有沒有可能已經(jīng)調(diào)用增強后的實例和方法，但由于其他原因而導致事務(wù)管理器沒有生效？

回憶下Java基礎(chǔ)，this表示的是類的當前實例，那么關(guān)鍵就是確定類的實例是未被增強的XService（下面稱其為XService），還是被CGLIB增強過的XService（下面稱其為XService$$Cglib）。

在Test中，XService類的實例變量是一個由Spring框架管理的Bean，當執(zhí)行test()時，根據(jù)@Autowired注解進行相應的注入，因此XService的實例實際為XService$$Cglib而不XService。被增強過的類的代碼可以簡化如下：

class XService$$Cglib extend XService {
    @Override
    public doInside(){
        //開始事務(wù)的增強代碼
        super.doInside();
        //結(jié)束事務(wù)的增強代碼
    }
}

當執(zhí)行XService$$Cglib.doOutside()時，由于子類沒有覆寫父類同名方法，因此實際上執(zhí)行了父類XService的doOutside()方法，所以在執(zhí)行其this.doInside()時實際上調(diào)用的是父類未增強過的doInside()，因此事務(wù)管理器失效了。

這個問題在Spring AOP中廣泛存在，即自調(diào)用，本質(zhì)上是動態(tài)代理無法解決的盲區(qū)，只有AspectJ這類靜態(tài)代理才能解決。

第二個問題則是Spring AOP不支持非public方法增強，與自調(diào)用類似，也是動態(tài)代理無法解決的盲區(qū)。

雖然CGLIB通過繼承的方式是可以支持public、protected、package級別的方法增強的，但是由于JDK動態(tài)代理必須通過Java接口，只能支持public級別的方法，因此Spring AOP不得不取消非public方法的支持。
“自調(diào)用”的解決方法 1. 最好在被代理類的外部調(diào)用其方法 2. 自注入（Self Injection, from Spring 4.3） 
@Controller
class XService {
    @Autowired
    private YService yService;
    @Autowired
    private XService xService;
    public void doOutside(){
        xService.doInside();//從this換成了xService
    }
    @Transactional
    private void doInside(){
        //do sql statement
    }
}
@Controller
class Test {
    @Autowired
    private XService xService;
    public void test(){
        xService.doOutside();
    }
}

由于xService變量是被Spring注入的，因此實際上指向XService$$Cglib對象，xService.doInside()因此也能正確的指向增強后的方法。

一種錯誤的解決辦法：改造為Java接口的形式 
@Controller
class XService implements IXService {
    @Autowired
    private YService yService;
    @Override
    public void doOutside(){
        this.doInside();
    }
    @Transactional
    private void doInside(){
        //do sql statement
    }
}
@Controller
class Test {
    @Autowired
    private IXService iXService;
    public test(){
        iXService.doOutside();
    }
}

原因是之前錯誤地理解事務(wù)未生效的原理：如果沒有在xml中要設(shè)置只用CGLIB，@Transactional只能使用JDK動態(tài)代理，所以如果沒有用Java接口方式進行代理就不會生效。

實際上，這還是避免不了自調(diào)用的問題，因為這是動態(tài)代理的普遍問題，無論是JDK動態(tài)代理還是CGLIB動態(tài)代理。

總結(jié)

使用Spring AOP的時候一定要小心，如果是使用注解形式聲明AOP，要保證在被代理類的外部調(diào)用被增強的方法。

Reference

Spring AOP 實現(xiàn)原理與 CGLIB 應用

關(guān)于spring的aop攔截的問題 protected方法代理問題

透徹的掌握 Spring 中@transactional 的使用

Spring @Transactional原理及使用

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