@Transactional声明式事务回调编程

本文参考：

事务回调编程

大事务问题

1. 理论阐述

最近在学习数据库事务的过程中，了解到了大事务的危害：

1. 并发情况下，数据库连接资源容易耗尽
2. 锁定数据较多，容易造成大量阻塞和锁超时，进而接口超时
3. 执行时间长，容易造成主从延迟
4. 回滚所需要的时间变长

那么大事务又是如何产生的呢？

1. 单个事务操作数据库操作较多
2. 事务中存在 RPC/MQ 等非 DB 耗时操作
3. 大量的锁竞争

项目编程中我们经常会用到 Spring 的声明式事务 @Transactional 注解，我去反思了下项目中对事务的使用，还真的存在事务中嵌套 MQ 的用法，比方说本地数据库操作过程中穿插着 ES 写入消息（牺牲直连写入 ES 的时效性，中间加一层 MQ 可以提升容灾性），这就容易产生大事务，整体架构如下：

在分布式异常场景下这种模式也是有问题的：

比方说数据库操作执行报错，或者 MQ 消息超时，本地事务需要回滚，但是 MQ 消息已经发出去了，没法执行回滚操作，这就没法保证本地事务+MQ的原子性了。

想一下怎么尽可能避免发送MQ但又需要回滚的场景，其实就是把发MQ消息的时机往后放放，本地事务执行成功了，才发送 MQ 消息，这样子也避免大事务中嵌套 MQ，这在业务上也是可以接受的。

这种做法底层避免了数据库操作失败，MQ 需要回滚但是没法回滚的困境，但仍然有它的缺点，就是仍然没法保证 “数据库操作 + MQ” 的原子性，比方说下面，数据库事务提交了之后，App 重启或者宕机了，就不会发出 MQ 消息。
这其实涉及到了分布式事务的处理策略，我们当然可以用本地消息表或者其他分布式处理策略如TCC来解决这个问题。

所以这里谈论到的策略其实并不是一种分布式事务的处理方案，重点在于优化代码结构避免长事务，同时尽量保证“数据库操作 + MQ” 的原子性。

2. 代码实现

2.1. 问题代码

在@Transactional 声明式事务编程中，两个 insert 操作中穿插着发送MQ消息，典型的大事务问题。

@Transactional
public void doTransaction() {log.info("start tx");User user1 = new User();user1.setId(9);user1.setAge(2);user1.setName("jxz");user1.setEmail("111@qq.com");userMapper.insert(user1);log.info("insert user1...");log.info("调用其他 RPC 或者发送 MQ 消息");User user2 = new User();user2.setId(10);user2.setAge(3);user2.setName("jxz");user2.setEmail("111@qq.com");userMapper.insert(user2);log.info("insert user2...");log.info("end tx");
}

那正如前面所说的，我们可以在数据库本地事务提交以后，再去调用 RPC 或者 MQ。这个时候代码结构是需要调整的，如果只是单纯把 RPC 或者 MQ 从 @Transactional 注解声明的方法中抽取出来，后置调用，伪代码如下：

public void doRpcAfterTransaction() {// 原先 @Transactional 声明的数据库操作，事务失效doTransaction();log.info("调用其他 RPC 或者发送 MQ 消息");
}

@Transactional 注解也会失效，因为这属于方法内部调用 @Transactional 声明的方法，Spring 不是拿到的代理对象去调用。此外这种方式还增加了代码的复杂性，改动量太大。

2.2. 改进方案

那么是否存在一种代码改动量较小，能让人一眼看懂，最好在静态上还是内嵌在原来 @Transactional 声明式事务编程中；同时还能在当前事务执行完以后，能够及时回调 RPC/MQ 等第三方调用的。

仍然声明一下，这种方案是为了尽可能保证“本地事务+RPC/MQ”的原子性，并且代码结构简单，并不是分布式事务的解决方案。

Spring 提供这样的 SPI 扩展，TransactionSynchronization 就提供事务执行完成以后回调的接口。

其中包括多个事务回调的拓展点：

其中 TransactionSynchronization#afterCompletion(int status) 就会根据事务执行结果（成功 commit 或者回滚 rollback），status 入参数代表事务执行状态，其实现就会执行事务后置处理。

这一切都建立在当前方法上下文存在活跃的事务，Spring 也提供了静态方法来让我们调用判断 TransactionSynchronizationManager#isActualTransactionActive()

最终写了个工具类实现代码如下：

package com.jxz.util;import org.springframework.transaction.support.TransactionSynchronization;
import org.springframework.transaction.support.TransactionSynchronizationManager;/*** @Author jiangxuzhao* @Description* @Date 2024/10/2*/
public class TransactionUtils {/*** 事务后置处理 api，可以优化大事务提升数据库性能，尽量保证“本地事务 + RPC/MQ”的原子性** @param runnable 事务后置处理任务*/public static void doAfterTransaction(Runnable runnable) {if (TransactionSynchronizationManager.isActualTransactionActive()) {TransactionSynchronizationManager.registerSynchronization(new DoTransactionCompletion(runnable));}}/*** 实现 TransactionSynchronization 接口，重写其中的 afterCompletion 方法*/public static class DoTransactionCompletion implements TransactionSynchronization {// 待执行的任务Runnable runnable;public DoTransactionCompletion(Runnable runnable) {this.runnable = runnable;}// 在事务 commit/rollback 以后回调@Overridepublic void afterCompletion(int status) {// 当事务状态是 COMMITTED 时if (status == TransactionSynchronization.STATUS_COMMITTED) {runnable.run();}}}
}

在原先调用的地方修改也很简单：

内嵌在 @Transactional 声明式事务中，甚至连 RPC/MQ 调用的代码位置都不需要变动，内部实现的就是事务执行完成之后的后置回调。

@Transactional
public void doTransaction2() {log.info("start tx");User user1 = new User();user1.setId(13);user1.setAge(2);user1.setName("jxz");user1.setEmail("111@qq.com");userMapper.insert(user1);log.info("insert user1...");TransactionUtils.doAfterTransaction(() ->log.info("afterCommit, 调用其他 RPC 或者发送 MQ 消息"));User user2 = new User();user2.setId(14);user2.setAge(3);user2.setName("jxz");user2.setEmail("111@qq.com");userMapper.insert(user2);log.info("insert user2...");log.info("end tx");
}