【多线程场景下事务失效问题如何处理？】

一.什么是多线程事务

多线程事务是指在多线程环境中处理事务的场景，其中多个线程可能同时执行数据库操作，并可能在同一事务中涉及多个资源或操作。这种情况下，需要确保事务的一致性、隔离性和完整性，以防止数据不一致或冲突。
关键点：

• 并发性：多个线程可能同时访问和修改数据库，导致数据竞争。
• 事务一致性：确保所有线程的操作要么全部成功（提交），要么在出现错误时全部失败（回滚）。
• 隔离性：不同线程之间的事务应相互独立，避免相互干扰。

性能考虑：在多线程环境中，管理事务可能会影响性能，因此需要平衡一致性和系统效率。

注意：这里的多线程操作的是同一个数据源，非多个数据源，暂时不讨论分布式事务。

二.业务背景

多线程业务场景：我这里这是举例哈…假如我们新增完一个用户的时候， 异步给用户授权角色信息。
小伙伴们应该有了解1.8新特性CompletableFuture异步编排吧，具体怎么使用我这里不做深入讲了，api而已。 需要注意点就是要传入自定义线程池，底层默认使用的是 ForkJoinPool.commonPool() 作为其线程池，默认情况下，线程池的大小为可用处理器的数量（即 Runtime.getRuntime().availableProcessors()），在高负载情况下可能会导致性能问题。 需要传入自定义线程池~

	/*** 子线程插入角色信息出错，主线程正常。测试结果：用户信息没插入，角色信息插入了*/@Transactionalpublic void test1() throws ExecutionException, InterruptedException {// 插入用户信息jdbcTemplate.execute("insert into jinbiao_user values (3,'rise3','wang1234..','10086','小程序')");CompletableFuture.runAsync(()->{// 插入角色信息jdbcTemplate.execute("insert into jinbiao_role values (3,'admin')");// 模拟其他业务操作造成任务报错了--throw new RuntimeException("角色信息业务出错啦...");},tulingThreadPoolExecutor).join();  //.get()阻塞等待,则用户信息也不回滚// 处理用户其他逻辑等等....}/*** 主线程出错，子线程插入角色信息正常。测试结果：用户信息没插入，角色信息插入了*/@Transactionalpublic void test2() throws ExecutionException, InterruptedException {// 插入用户信息jdbcTemplate.execute("insert into jinbiao_user values (3,'rise3','wang1234..','10086','小程序')");CompletableFuture.runAsync(()->{// 插入角色信息jdbcTemplate.execute("insert into jinbiao_role values (3,'admin')");},tulingThreadPoolExecutor).get();  throw new RuntimeException("用户信息业务出错啦...");

FAQ:上面代码会存在什么问题？
答：先说结论再说原因，用户信息没插入，角色信息插入了。因为join()方法等待结果抛出的是CompletionExcetion属于运行时异常，所以我们的声明式事务(@Transactional)生效，用户信息是会回滚的。 runAsync里面的任务是非事务方法，所以角色信息会插入成功，不会回滚。
ps：用户信息都不存在，用户的角色信息确已经入库生效了，这怎么行呢。所以我们得想办法：

• 如果子线程里面插入角色信息报错了，那么它要回滚，插入的用户信息也要回滚。
• 如果主线程里面插入用户信息报错了，那么它要回滚，插入的角色信息也要回滚

如果计算抛出异常， join() 会抛出一个CompletionException(extends RuntimeException)，是运行时异常。
如果计算抛出异常，get() 会抛出一个受检异常 ExecutionException(extends Exception)，它包装了实际的异常（也可以通过 getCause() 获取）。 声明式事务(@Transactional)默认不会生效！get() 还会抛出 InterruptedException(extends Exception)，如果当前线程在等待结果时被中断，需要显式处理ExecutionException 和 InterruptedException 异常。 属于非运行时异常！声明式事务(@Transactional)默认不会生效！
关于get()/join()阻塞等待获取结果异常测试，rollback指定异常回滚源码分析，@Transactional默认只能回滚运行时异常 以及 所有Error 的 实例。 想具体了解可以去看看我前面文章，有debug关键源码位置：【深入学习Spring声明式事务,测试失效场景及原因分析】

角色信息插入成功。

用户信息回滚了，未插入。

三.多线程事务解决方案

之前从其他博主那学过一种基于主事务 +指定几个子事务+结合切面。这种方案， 总体思想就是主事务跟子事务去维护一个共享的事务执行状态，只要有任务报错则把这个共享状态置为true。主线程先执行完则阻塞等待所有子线程执行完，子线程先执行完则阻塞等待主线程执行完，相互等待对方完成，最后根据这个共享状态判断是否需要回滚或者提交。 那位博主的代码很复杂，他demo其实有小问题的然后我改造后测试是ok的，怕给我的小伙伴们劝退了，不贴这种方式了hhh，讲点其他简单又好用的方式。

1. 子线程新开一个事务

让主线程和子线程不在同一个事务里，把线程里面的逻辑放到一个新的事物方法里面去，有异常则各自事物回滚各自的。

todo：还要考虑主线程先报错了，子线程正常的情况。主线程需要通知子线程进行回滚，我们可以使用父子线程传一个布尔值，子线程判断这个布尔值为true，则抛异常～

	@Autowiredprivate RoleService roleService;@Transactionalpublic void test1() throws ExecutionException, InterruptedException {// 插入用户信息jdbcTemplate.execute("insert into jinbiao_user values (3,'rise3','wang1234..','10086','小程序')");CompletableFuture.runAsync(()->{roleService.insertRole2();},tulingThreadPoolExecutor).join();  //.get()阻塞等待,则用户信息也不回滚}// 角色相关的业务类
@Service
public class RoleService {@Autowiredprivate JdbcTemplate jdbcTemplate;@Transactionalpublic void insertRole1() {jdbcTemplate.execute("insert into jinbiao_role values (1,'admin')");}@Transactionalpublic void insertRole2() {jdbcTemplate.execute("insert into jinbiao_role values (2,'admin')");throw new RuntimeException("子线程事务方法出错啦...");}
}

测试结果：看到两条回滚信息：“Initiating transaction rollback”，数据都未入库。说明我们让主线程和子线程开启不同的事务是可行的。

如果是使用get阻塞获取结果呢？ 上面提到使用get阻塞获取结果抛出的是ExecutionException(extends Exception) 或者InterruptedException(extends Exception)都是属于非运行时异常，如果我们没有指定rollbackFor异常，这里就需要我们手动try catch 抛出运行时异常了，如这样：

   @Transactionalpublic void test4() throws ExecutionException, InterruptedException {// 插入用户信息jdbcTemplate.execute("insert into jinbiao_user values (3,'rise3','wang1234..','10086','小程序')");try {CompletableFuture.runAsync(()->{roleService.insertRole2();},tulingThreadPoolExecutor).get();  //.get()阻塞等待,则用户信息也不回滚}catch (Exception e){throw new RuntimeException("角色信息业务出错啦...");}}

测试结果：插入角色信息出错，用户信息、角色信息都一起回滚，控制台日志提示两条"Initiating transaction rollback",

2. 使用编程式事务

使用共享变量来标记是否有异常，并在两个线程中各自进行回滚，主线程使用TransactionTemplate开启一个事务，子线程也使用TransactionTemplate开启一个事务，并在执行过程中检查共享变量，决定是否回滚。如果共享变量被设置为异常状态，则在主线程中也触发回滚。。示例代码如下：

public void programmingTransaction() {transactionTemplate.execute(status -> {// 插入用户信息jdbcTemplate.execute("insert into jinbiao_user values (3,'rise3','wang1234..','10086','小程序')");CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.runAsync(() -> {try {transactionTemplate.execute(innerStatus -> {// 插入角色信息jdbcTemplate.execute("insert into jinbiao_role values (3,'admin')");// 模拟异常throw new RuntimeException("角色信息业务出错啦...");});} catch (Exception e) {// 标记为有错误needRollBack.set(true);}});// 等待子线程完成future.join();// 根据共享变量决定是否回滚if (needRollBack.get()) {// 设置主线程事务回滚status.setRollbackOnly();}return null;});}

测试结果：插入角色信息出错，用户信息、角色信息都一起回滚，控制台日志提示两条"Initiating transaction rollback"

使用编程式事务还有通过PlatformTransactionManager的方式，实现上与上面类似。只是PlatformTransactionManager来进行编程式事务使用上有区别，需要自己手动commit/rollback事务状态(TransactionStatus)， 思想是一样的，不做多介绍啦。

当然还有很多种方式处理多线程事务问题，个人认为上面两种处理方案是比较简单的了，性能也是最优解了。

四.小结

算是最简单的方式来介绍多线程场景下事务失效问题处理方案了。