震驚，Spring官方推薦的@Transational還能導致生產事故？

語言: CN / TW / HK
時間 2021-11-24 16:15:22

在Spring中進行事務管理非常簡單，只需要在方法上加上註解@Transactional，Spring就可以自動幫我們進行事務的開啟、提交、回滾操作。甚至很多人心裏已經將Spring事務與@Transactional劃上了等號，只要有數據庫相關操作就直接給方法加上@Transactional註解。

不瞞你説，我之前也一直是這樣，直到使用@Transactional導致了一次生產事故，而那次生產事故還導致我當月績效被打了D...

@Transactional導致的生產事故

19年在公司做了一個內部報銷的項目，有這樣一個業務邏輯：

1、員工加班打車可以通過滴滴出行企業版直接打車，第二天打車費用可以直接同步到我們的報銷平台

2、員工可以在報銷平台勾選自己打車費用並創建一張報銷單進行報銷，創建報銷單的同時會創建一條審批流（統一流程平台）讓領導審批

當時創建報銷單的代碼是這麼寫的：

```java /* * 保存報銷單並創建工作流 / @Transactional(rollbackFor = Exception.class) public void save(RequestBillDTO requestBillDTO){ //調用流程HTTP接口創建工作流 workflowUtil.createFlow("BILL",requestBillDTO);

//轉換DTO對象
RequestBill requestBill = JkMappingUtils.convert(requestBillDTO, RequestBill.class);
requestBillDao.save(requestBill);
//保存明細表
requestDetailDao.save(requestBill.getDetail())

} ```

代碼非常簡單也很 “優雅”，先通過http接口調用工作流引擎創建審批流，然後保存報銷單，而為了保證操作的事務，在整個方法上加上了@Transactional註解（仔細想想，這樣真的能保證事務嗎？）。

報銷項目屬於公司內部項目，本身是沒什麼高併發的，系統也一直穩定運行着。

在年末的一天下午（前幾天剛好下了大雪，打車的人特別多），公司發通知郵件説年度報銷窗口即將關閉，需要儘快將未報銷的費用報銷掉，而剛好那天工作流引擎在進行安全加固。

收到郵件後報銷的人開始逐漸增多，在接近下班的時候到達頂峯，此時報銷系統開始出現了故障：數據庫監控平台一直收到告警短信，數據庫連接不足，出現大量死鎖；日誌顯示調用流程引擎接口出現大量超時；同時一直提示CannotGetJdbcConnectionException，數據庫連接池連接佔滿。

在發生故障後，我們嘗試過殺掉死鎖進程，也進行過暴力重啟，只是不到10分鐘故障再次出現，收到大量電話投訴。最後沒辦法只能向全員發送停機維護郵件併發送故障報告，而後，績效被打了個D，慘...。

事故原因分析

通過對日誌的分析我們很容易就可以定位到故障原因就是保存報銷單的save()方法，而罪魁禍首就是那個@Transactional註解。

我們知道@Transactional 註解，是使用 AOP 實現的，本質就是在目標方法執行前後進行攔截。 在目標方法執行前加入或創建一個事務，在執行方法執行後，根據實際情況選擇提交或是回滾事務。

當 Spring 遇到該註解時，會自動從數據庫連接池中獲取 connection，並開啟事務然後綁定到 ThreadLocal 上，對於@Transactional註解包裹的整個方法都是使用同一個connection連接。如果我們出現了耗時的操作，比如第三方接口調用，業務邏輯複雜，大批量數據處理等就會導致我們我們佔用這個connection的時間會很長，數據庫連接一直被佔用不釋放。一旦類似操作過多，就會導致數據庫連接池耗盡。

在一個事務中執行RPC操作導致數據庫連接池撐爆屬於是典型的長事務問題，類似的操作還有在事務中進行大量數據查詢，業務規則處理等...

何為長事務？

顧名思義就是運行時間比較長，長時間未提交的事務，也可以稱之為大事務。

長事務會引發哪些問題？

長事務引發的常見危害有：

  1. 數據庫連接池被佔滿，應用無法獲取連接資源；
  2. 容易引發數據庫死鎖；
  3. 數據庫回滾時間長；
  4. 在主從架構中會導致主從延時變大。

如何避免長事務？

既然知道了長事務的危害，那如何在開發中避免出現長事務問題呢？

很明顯，解決長事務的宗旨就是 對事務方法進行拆分，儘量讓事務變小，變快，減小事務的顆粒度。

既然提到了事務的顆粒度，我們就先回顧一下Spring進行事務管理的方式。

聲明式事務

首先我們要知道，通過在方法上使用@Transactional註解進行事務管理的操作叫聲明式事務 。

使用聲明式事務的優點 很明顯，就是使用很簡單，可以自動幫我們進行事務的開啟、提交以及回滾等操作。使用這種方式，程序員只需要關注業務邏輯就可以了。

聲明式事務有一個最大的缺點，就是事務的顆粒度是整個方法，無法進行精細化控制。

與聲明式事務對應的就是編程式事務。

基於底層的API，開發者在代碼中手動的管理事務的開啟、提交、回滾等操作。在spring項目中可以使用TransactionTemplate類的對象，手動控制事務。

```java @Autowired private TransactionTemplate transactionTemplate;

...

public void save(RequestBill requestBill) { transactionTemplate.execute(transactionStatus -> { requestBillDao.save(requestBill); //保存明細表 requestDetailDao.save(requestBill.getDetail()); return Boolean.TRUE; }); } ```

使用編程式事務最大的好處就是可以精細化控制事務範圍。

所以避免長事務最簡單的方法就是不要使用聲明式事務@Transactional，而是使用編程式事務手動控制事務範圍。

有的同學會説，@Transactional使用這麼簡單，有沒有辦法既可以使用@Transactional，又能避免產生長事務？

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那就需要對方法進行拆分，將不需要事務管理的邏輯與事務操作分開：

```java @Service public class OrderService{

public void createOrder(OrderCreateDTO createDTO){
    query();
    validate();
    saveData(createDTO);
}

    //事務操作
@Transactional(rollbackFor = Throwable.class)
public void saveData(OrderCreateDTO createDTO){
    orderDao.insert(createDTO);
}

} ``query()與validate()不需要事務，我們將其與事務方法saveData()`拆開。

當然，這種拆分會命中使用@Transactional註解時事務不生效的經典場景，很多新手非常容易犯這個錯誤。@Transactional註解的聲明式事務是通過spring aop起作用的，而spring aop需要生成代理對象，直接在同一個類中方法調用使用的還是原始對象，事務不生效。其他幾個常見的事務不生效的場景為：

  • @Transactional 應用在非 public 修飾的方法上
  • @Transactional 註解屬性 propagation 設置錯誤
  • @Transactional 註解屬性 rollbackFor 設置錯誤
  • 同一個類中方法調用，導致@Transactional失效
  • 異常被catch捕獲導致@Transactional失效

所以正確的拆分方法應該是下面兩種：

  1. 可以將方法放入另一個類，如新增 manager層，通過spring注入，這樣符合了在對象之間調用的條件。

```java @Service public class OrderService{

@Autowired
private OrderManager orderManager;

public void createOrder(OrderCreateDTO createDTO){
    query();
    validate();
    orderManager.saveData(createDTO);
}

}

@Service public class OrderManager{

@Autowired
private OrderDao orderDao;

    @Transactional(rollbackFor = Throwable.class)
public void saveData(OrderCreateDTO createDTO){
    orderDao.saveData(createDTO);
}

} ```

  1. 啟動類添加@EnableAspectJAutoProxy(exposeProxy = true)，方法內使用AopContext.currentProxy()獲得代理類，使用事務。

```java SpringBootApplication.java

@EnableAspectJAutoProxy(exposeProxy = true) @SpringBootApplication public class SpringBootApplication {}

```

```java OrderService.java

public void createOrder(OrderCreateDTO createDTO){ OrderService orderService = (OrderService)AopContext.currentProxy(); orderService.saveData(createDTO); } ```

小結

使用@Transactional註解在開發時確實很方便，但是稍微不注意就可能出現長事務問題。所以對於複雜業務邏輯，我這裏更建議你使用編程式事務來管理事務，當然，如果你非要使用@Transactional，可以根據上文提到的兩種方案進行方法拆分。

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