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詳解全局事務注解@GlobalTransactional的識別

 更新時間：2022年12月26日 09:47:30   作者：Applehope  
這篇文章主要為大家介紹了詳解全局事務注解@GlobalTransactional的識別源碼解析，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進步，早日升職加薪

一、聲明式全局事務

在Seata示例工程中，能看到@GlobalTransactional，如下方法示例：

@GlobalTransactional
public boolean purchase(long accountId, long stockId, long quantity) {
    String xid = RootContext.getXID();
    LOGGER.info("New Transaction Begins: " + xid);
    boolean stockResult = reduceAccount(accountId,stockId, quantity);
    if (!stockResult) {
        throw new RuntimeException("賬號服務調用失敗,事務回滾!");
    }
    Long orderId = createOrder(accountId, stockId, quantity);
    if (orderId == null || orderId <= 0) {
        throw new RuntimeException("訂單服務調用失敗,事務回滾!");
    }
    return true;
}

purchase方法上加上此注解，即表示此方法內(nèi)的reduceAccount和createOrder兩個微服務調用也將加入到分布式事務中，即扣除賬戶余額與創(chuàng)建訂單將具有分布式事務的數(shù)據(jù)一致性保障能力。

了解 Spring 注解事務實現(xiàn)的話，應該也能推測出，Seata 的事務能力也可能是基于 Spring 的 AOP 機制，給標注了@GlobalTransactional 的方法做 AOP 增加，織入額外的邏輯以完成分布式事務的能力，偽代碼大致如下：

GlobalTransaction tx = GlobalTransactionContext.getCurrentOrCreate();
try {
    tx.begin(xxx);
    ...
    purchase(xxx)//給purchase增加全局事務處理能力
    ...
    tx.commit();
} catch (Exception exx) {
    tx.rollback();
    throw exx;
}

二、@GlobalTransactional 注解如何被識別？

2.1 運行環(huán)境

1）引入seata-spring-boot-starter模塊

<dependency>
    <groupId>io.seata</groupId>
    <artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>${seata.version}</version>
</dependency>

在spring.factories 中有自動裝配類SeataAutoConfiguration

# Auto Configure
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
...
io.seata.spring.boot.autoconfigure.SeataAutoConfiguration
...

此類負責處理全局事務掃描及設置，其中就有@GlobalTransactional。

2）條件要求：

@ConditionalOnProperty(prefix = SEATA_PREFIX, name = "enabled", havingValue = "true", matchIfMissing = true)
@AutoConfigureAfter({SeataCoreAutoConfiguration.class})
public class SeataAutoConfiguration

從類的自動裝備條件，可看出要滿足 2 個條件：

  • @ConditionalOnProperty，表明若要生效須具備以下配置條件：
    seata.enabled = true
  • @AutoConfigureAfter，表示從 bean 的加載順序來看，要求是在SeataCoreAutoConfiguration之后，SeataCoreAutoConfiguration又是什么呢？
@ConditionalOnProperty(prefix = SEATA_PREFIX, name = "enabled", havingValue = "true", matchIfMissing = true)
@ComponentScan(basePackages = "io.seata.spring.boot.autoconfigure.properties")
@Configuration(proxyBeanMethods = false)
public class SeataCoreAutoConfiguration {
    @Bean(BEAN_NAME_SPRING_APPLICATION_CONTEXT_PROVIDER)
    @ConditionalOnMissingBean(name = {BEAN_NAME_SPRING_APPLICATION_CONTEXT_PROVIDER})
    public SpringApplicationContextProvider springApplicationContextProvider() {
        return new SpringApplicationContextProvider();
    }
}

從源碼可知，也很清晰，大概有幾個功能點：

  • 同樣要求seata.enabled = true
  • 另外會掃描"io.seata.spring.boot.autoconfigure.properties"
  • 會提供一個SpringApplicationContextProvider，基于 Spring 的程序中，很常見這種方式，用于提供 ApplicationContext，通常用于方便獲取 bean 和添加 bean 等。
public class SpringApplicationContextProvider implements ApplicationContextAware {
    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        System.setProperty("file.listener.enabled", "false");
        ObjectHolder.INSTANCE.setObject(OBJECT_KEY_SPRING_APPLICATION_CONTEXT, applicationContext);
    }
}

2.2 功能-注入事務執(zhí)行失敗處理器FailureHandler

注入一個FailureHandler，其默認實現(xiàn)DefaultFailureHandlerImpl中只會打印錯誤日志，建議重寫，異常發(fā)生時及時告知使用者。

2.3 功能-構建全局事務掃描器GlobalTransactionScanner

構建全局事務掃描器GlobalTransactionScanner，注入到容器中，其內(nèi)部做 2 件事情

  • 會初始化 TM、RM 客戶端
  • 掃描Bean，對添加了全局事務注解的類（@GlobalTransactional、@GlobalLock、@TwoPhaseBusinessAction）生成代理對象，做AOP增強，添加對應的攔截器（攔截器內(nèi)補充分布式事務的能力）
public class GlobalTransactionScanner extends AbstractAutoProxyCreator

Spring 中 Bean 的關鍵初始化過程：

實例化 -> 屬性注入 -> postProcessBeforeInitialization -> afterPropertiesSet/init 方法 -> postProcessAfterInitialization

從以下堆棧可以看出，AbstractAutoProxyCreator在 bean 初始化完成之后創(chuàng)建它的代理 AOP 代理，通過wrapIfNecessary判斷是否該 bean 是否存在全局事務注解，如果有則需要增強，添加相應的攔截器。

wrapIfNecessary:269, GlobalTransactionScanner (io.seata.spring.annotation)
postProcessAfterInitialization:293, AbstractAutoProxyCreator (org.springframework.aop.framework.autoproxy)
applyBeanPostProcessorsAfterInitialization:455, AbstractAutowireCapableBeanFactory (org.springframework.beans.factory.support)
initializeBean:1808, AbstractAutowireCapableBeanFactory (org.springframework.beans.factory.support)
doCreateBean:620, AbstractAutowireCapableBeanFactory (org.springframework.beans.factory.support)

先看一個關鍵方法existsAnnotation，當掃描到 bean 之后，獲取 bean 的原始類型，然后通過此方法原始類型的類或者方法中是否有@GlobalTransactional或@GlobalLock注解

private boolean existsAnnotation(Class&lt;?&gt;[] classes) {
    if (CollectionUtils.isNotEmpty(classes)) {
        for (Class&lt;?&gt; clazz : classes) {
            if (clazz == null) {
                continue;
            }
            //判斷類上是否有注解@GlobalTransactional
            GlobalTransactional trxAnno = clazz.getAnnotation(GlobalTransactional.class);
            if (trxAnno != null) {
                return true;
            }
            Method[] methods = clazz.getMethods();
            for (Method method : methods) {
                //判斷方法上是否有注解@GlobalTransactional
                trxAnno = method.getAnnotation(GlobalTransactional.class);
                if (trxAnno != null) {
                    return true;
                }
                 //判斷方法上是否有注解@GlobalLock
                GlobalLock lockAnno = method.getAnnotation(GlobalLock.class);
                if (lockAnno != null) {
                    return true;
                }
            }
        }
    }
    return false;
}

wrapIfNecessary方法中實現(xiàn)了事務注解識別的核心邏輯：

/**
 * The following will be scanned, and added corresponding interceptor:
 *
 * TM:
 * @see io.seata.spring.annotation.GlobalTransactional // TM annotation
 * Corresponding interceptor:
 * @see io.seata.spring.annotation.GlobalTransactionalInterceptor#handleGlobalTransaction(MethodInvocation, AspectTransactional) // TM handler
 *
 * GlobalLock:
 * @see io.seata.spring.annotation.GlobalLock // GlobalLock annotation
 * Corresponding interceptor:
 * @see io.seata.spring.annotation.GlobalTransactionalInterceptor#handleGlobalLock(MethodInvocation, GlobalLock)  // GlobalLock handler
 *
 * TCC mode:
 * @see io.seata.rm.tcc.api.LocalTCC // TCC annotation on interface
 * @see io.seata.rm.tcc.api.TwoPhaseBusinessAction // TCC annotation on try method
 * @see io.seata.rm.tcc.remoting.RemotingParser // Remote TCC service parser
 * Corresponding interceptor:
 * @see io.seata.spring.tcc.TccActionInterceptor // the interceptor of TCC mode
 */
@Override
protected Object wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey) {
    // do checkers
    // seata提供的有擴展邏輯用于輔助判斷是否需要增強
    if (!doCheckers(bean, beanName)) {
        return bean;
    }
    try {
        synchronized (PROXYED_SET) {
            //如果已被代理，則跳過該Bean ,PROXYED_SET是一個Set<String> 集合
            if (PROXYED_SET.contains(beanName)) {
                return bean;
            }
            interceptor = null;
            //check TCC proxy
            //判斷是否TCC模式，如果是TCC，則添加TCC 攔截器
            if (TCCBeanParserUtils.isTccAutoProxy(bean, beanName, applicationContext)) {
                // init tcc fence clean task if enable useTccFence
                TCCBeanParserUtils.initTccFenceCleanTask(TCCBeanParserUtils.getRemotingDesc(beanName), applicationContext);
                //TCC interceptor, proxy bean of sofa:reference/dubbo:reference, and LocalTCC
                interceptor = new TccActionInterceptor(TCCBeanParserUtils.getRemotingDesc(beanName));
                ConfigurationCache.addConfigListener(ConfigurationKeys.DISABLE_GLOBAL_TRANSACTION,
                        (ConfigurationChangeListener)interceptor);
            } else {
                //非TCC模式
                // 查詢Bean的 Class 類型
                Class<?> serviceInterface = SpringProxyUtils.findTargetClass(bean);
                Class<?>[] interfacesIfJdk = SpringProxyUtils.findInterfaces(bean);
                //判斷是否有GlobalTransactional或者GlobalLock注解，如果沒有就不會代理，直接返回bean
                if (!existsAnnotation(new Class[]{serviceInterface})
                    && !existsAnnotation(interfacesIfJdk)) {
                    return bean;
                }
                // 初始化GlobalTransactionalInterceptor
                if (globalTransactionalInterceptor == null) {
                    globalTransactionalInterceptor = new GlobalTransactionalInterceptor(failureHandlerHook);
                    //添加 禁用全局事務的監(jiān)聽器
                    ConfigurationCache.addConfigListener(
                            ConfigurationKeys.DISABLE_GLOBAL_TRANSACTION,
                            (ConfigurationChangeListener)globalTransactionalInterceptor);
                }
                interceptor = globalTransactionalInterceptor;
            }
            LOGGER.info("Bean[{}] with name [{}] would use interceptor [{}]", bean.getClass().getName(), beanName, interceptor.getClass().getName());
            // 判斷是否已經(jīng)是AOP代理類，如果不是，則執(zhí)行父類的wrapIfNecessary
            if (!AopUtils.isAopProxy(bean)) {
                bean = super.wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
            } else {
                // 給代理對象添加攔截器
                AdvisedSupport advised = SpringProxyUtils.getAdvisedSupport(bean);
                Advisor[] advisor = buildAdvisors(beanName, getAdvicesAndAdvisorsForBean(null, null, null));
                int pos;
                for (Advisor avr : advisor) {
                    // Find the position based on the advisor's order, and add to advisors by pos
                    pos = findAddSeataAdvisorPosition(advised, avr);
                    advised.addAdvisor(pos, avr);
                }
            }
            //標識該bean已經(jīng)代理過，本方法入口處有判斷
            PROXYED_SET.add(beanName);
            return bean;
        }
    } catch (Exception exx) {
        throw new RuntimeException(exx);
    }
}

Seata 提供的有擴展邏輯用于輔助判斷是否需要增強，這里的擴展點有好幾個，這些擴展是用于安全保障，使用者可以按需采用。

三、小結：

本篇梳理了引入seata-spring-boot-starter模塊后，其內(nèi)部會通過的自動裝配機制會在SeataAutoConfiguration類中，掃描具有@GlobalTransactional全局事務注解的類和方法的 bean，并對這類 bean 添加GlobalTransactionalInterceptor，進行 AOP 增強，加入分布式事務的能力，增強后的功能復雜，下篇繼續(xù)，更多關于全局事務注解@GlobalTransactional的資料請關注腳本之家其它相關文章！

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