Spring AOP和事务的相关陷阱

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发布时间：2019-06-29

本文共 9504 字，大约阅读时间需要 31 分钟。

1、前言

2、嵌套方法拦截失效
- 2.1 问题场景
- 2.2 解决方案
- 2.3 原因分析
  - 2.3.1 原理
  - 2.3.2 源代码分析

3、Spring事务在多线程环境下失效
- 3.1 问题场景
- 3.2 解决方案
- 3.3 原因分析

4、总结

1、前言

Spring AOP在使用过程中需要注意一些问题，也就是平时我们说的陷阱，这些陷阱的出现是由于Spring AOP的实现方式造成的。对于这些缺陷本人坚持的观点是：一是每一样技术都或多或少有它的局限性，很难称得上完美，只要掌握其实现原理，在使用时不要掉进陷阱就行，也就是进行规避；二是更进一步讲，我们应该接受这就是技术本身的特点，也说不上什么缺陷，它本身就在“那里”，只是我们要的结果是“这样”，而它表现的是“那样”，恰好不是我们想要的而已。

对于Spring AOP的陷阱，我总结了以下两个方面，现在分别进行介绍。

2、嵌套方法拦截失效

2.1 问题场景

通过例子来讲解这样更好，首先加上注解配置：

然后定义一个切面，代码如下：

@Aspect@Componentpublic class AnnotationAspectTest {     @Pointcut("execution(* *.action(*))")    public void action() {    }     @Pointcut("execution(* *.work(*))")    public void work() {    }     @Pointcut("action() || work())")    public void compositePointcut() {    }     //前置通知    @Before("compositePointcut()")    public void beforeAdvice() {        System.out.println("before advice.................");    }     //后置通知    @After("compositePointcut()")    public void doAfter() {        System.out.println("after advice..................");    }}

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测试代码：

//定义接口public interface IPersonService {    String action(String msg);     String work(String msg);}  //编写实现类@Servicepublic class PersonServiceImpl implements IPersonService {     public String action(String msg) {        System.out.println("FooService, method doing.");         this.work(msg);                                           // *** 代码 1 ***         return "[" + msg + "]";    }     @Override    public String work(String msg) {        System.out.println("work: * " + msg + " *");        return "* " + msg + " *";    }}  //单元测试@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)@ContextConfiguration(locations = {"classpath:applicationContext.xml"})public class FooServiceTest {     @Autowired    private IPersonService personService;     @Test    public void testAction() {        personService.action("hello world.");    }}

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测试结果：

说明嵌套在action方法内部的work方法没有被进行切面增强，它没有被“切中”。

2.2 解决方案

在实现类中，如果注释掉代码1，将代码1改为：

((IPersonService) AopContext.currentProxy()).work(msg);   // *** 代码 2 ***

并且在XML配置中加上expose-proxy="true"，变为：<aop:aspectj-autoproxy expose-proxy="true"/>

运行结果为：

嵌套在action方法内部的work方法被进行了切面增强，它被“切中”。

2.3 原因分析

2.3.1 原理

以上结果的出现与Spring AOP的实现原理息息相关，由于Spring AOP采用了动态代理实现AOP，在Spring容器中的bean（也就是目标对象）会被代理对象代替，代理对象里加入了我们需要的增强逻辑，当调用代理对象的方法时，目标对象的方法就会被拦截。而上文中问题出现的症结也就是在这里，为了进一步说明这个问题，用图片说明最好：

通过调用代理对象的action方法，在其内部会经过切面增强，然后方法被发射到目标对象，在目标对象上执行原有逻辑，如果在原有逻辑中嵌套调用了work方法，则此时work方法并没有被进行切面增强，因为此时它已经在目标对象内部。

而解决方案很好地说明了，将嵌套方法发射到代理对象，这样就完成了切面增强。

2.3.2 源代码分析

接下来我们简单看一下源代码，Spring AOP的代码逻辑相当清晰：

/** * Implementation of {
     @code InvocationHandler.invoke}. * Callers will see exactly the exception thrown by the target, * unless a hook method throws an exception. */public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {      ... ...       Object retVal;       //*** 代码3 ***      if (this.advised.exposeProxy) {         // Make invocation available if necessary.         oldProxy = AopContext.setCurrentProxy(proxy);         setProxyContext = true;      }       ... ...       // Get the interception chain for this method.      List

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在代码3处，如果配置了exposeProxy开关，则会将代理对象暴露在当前线程中，以供其它需要的地方使用。那么是怎么暴露的呢？答案很简单，通过使用静态的全局ThreadLocal变量就解决了问题。

3、Spring事务在多线程环境下失效

3.1 问题场景

沿用上面的代码稍作修改，加上事务配置：

代码如下所示：

@Service@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED, timeout = 10000000)public class PersonServiceImpl implements IPersonService {     @Autowired    IUserDAO userDAO;     @Override    public String action(final String msg) {         new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                (getThis()).work(msg);            }        }).start();         UserDO userDO = new UserDO();        userDO.setName("lanlan");        userDAO.insert(userDO);         return "[" + msg + "]";    }     @Override    public String work(String msg) {        System.out.println("work: * " + msg + " *");        UserDO userDO = new UserDO();        userDO.setName("yanyan");        userDAO.insert(userDO);         throw new RuntimeException();    }     private IPersonService getThis() {        try {            return (IPersonService) AopContext.currentProxy();        } catch (IllegalStateException e) {            return this;        }    }}

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结果：work方法中抛出异常，但是没有影响事务的回滚，说明事务在子线程中失效了。

3.2 解决方案

只需要将多线程中的方法提出来，或者作为另一个Service类中的方法即可。

@Service@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED, timeout = 10000000)public class PersonServiceImpl implements IPersonService {     @Autowired    IUserDAO userDAO;     @Override    public String action(final String msg) {        (getThis()).work(msg);         UserDO userDO = new UserDO();        userDO.setName("lanlan");        userDAO.insert(userDO);         return "[" + msg + "]";    }     @Override    public String work(String msg) {        System.out.println("work: * " + msg + " *");        UserDO userDO = new UserDO();        userDO.setName("yanyan");        userDAO.insert(userDO);         throw new RuntimeException();    }     private IPersonService getThis() {        try {            return (IPersonService) AopContext.currentProxy();        } catch (IllegalStateException e) {            return this;        }    }}

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上面只是一个简单的例子，用于进行问题说明。

a、如果去掉多线程，将方法放在同一个类里，Spring则会根据事务的传播配置参数，是否重新启用新的事务。

b、如果将方法独立出来放在新的类里，并且该方法也配置了事务，则会重新启用新的事务。

3.3 原因分析

Spring的事务处理为了与数据访问解耦，它提供了一套处理数据资源的机制，而这个机制与上文中的原理相差无几，也是采用的ThreadLocal的方式。

在编程中，Service实例都是单例的无状态的，事务管理则需要加入事务控制的相关状态变量，使得Service实例不再是无状态线程安全的，解决这个问题的方式就是使用ThreadLocal。

通过使用ThreadLocal将数据源绑定在当前线程上，在当前线程的事务中，从设定的地方去取连接就会是同一个数据库连接，这样操作事务就会在同一个连接上进行。

如下图所示：

但是，ThreadLocal的特性是，绑定在当前线程中的变量不会自动传递到其它线程中（当然，InheritableThreadLocal可以在父子线程中间传递变量值，但是这需要特殊的使用场景），所以当开启子线程时，子线程并没有父线程的数据库连接资源。

对于上文提到的陷阱：如果另外开启线程，那么在新线程中将获取不到父线程的连接，事务要么失效，要么重新开启一个新的。

源代码如下：

public abstract class DataSourceUtils {    public static Connection getConnection(DataSource dataSource) throws CannotGetJdbcConnectionException {      try {         return doGetConnection(dataSource);      }      catch (SQLException ex) {         throw new CannotGetJdbcConnectionException("Could not get JDBC Connection", ex);      }   }       public static Connection doGetConnection(DataSource dataSource) throws SQLException {       ConnectionHolder conHolder = (ConnectionHolder) TransactionSynchronizationManager.getResource(dataSource);       if (conHolder != null && (conHolder.hasConnection() || conHolder.isSynchronizedWithTransaction())) {          conHolder.requested();          if (!conHolder.hasConnection()) {             logger.debug("Fetching resumed JDBC Connection from DataSource");             conHolder.setConnection(dataSource.getConnection());          }          return conHolder.getConnection();       }           Connection con = dataSource.getConnection();        ......        return con;    }}    public abstract class TransactionSynchronizationManager {    private static final ThreadLocal
       
        > resources =         new NamedThreadLocal
        
         
          >("Transactional resources");    /**    * Retrieve a resource for the given key that is bound to the current thread.    * @param key the key to check (usually the resource factory)    * @return a value bound to the current thread (usually the active    * resource object), or {
     @code null} if none    * @see ResourceTransactionManager#getResourceFactory()    */   public static Object getResource(Object key) {      Object actualKey = TransactionSynchronizationUtils.unwrapResourceIfNecessary(key);      Object value = doGetResource(actualKey);      if (value != null && logger.isTraceEnabled()) {         logger.trace("Retrieved value [" + value + "] for key [" + actualKey + "] bound to thread [" +               Thread.currentThread().getName() + "]");      }      return value;   }    /**    * Actually check the value of the resource that is bound for the given key.    */   private static Object doGetResource(Object actualKey) {      Map
          
            map = resources.get();      if (map == null) {         return null;      }      Object value = map.get(actualKey);      // Transparently remove ResourceHolder that was marked as void...      if (value instanceof ResourceHolder && ((ResourceHolder) value).isVoid()) {         map.remove(actualKey);         // Remove entire ThreadLocal if empty...         if (map.isEmpty()) {            resources.remove();         }         value = null;      }      return value;   }}