java事務全解析(四)--成功的案例(自己實現一個線程安全的TransactionManager)

在本系列的上一篇文章中我們講到，要實現在同一個事務中使用相同的Connection對象，我們可以通過傳遞Connection對象的方式達到共享的目的，但是這種做法是醜陋的。在本篇文章中，我們將引入另外一種機制（ConnectionHolder）來完成事務管理。

這是一個關於Java事務處理的系列文章，請通過以下方式下載github源代碼：

Git clone https://github.com/davenkin/java_transaction_workshop.git

ConnectionHolder的工作機制是：我們將Connection對象放在一個全局公用的地方，然後在不同的操作中都從這個地方取得Connection，從而完成Connection共享的目的，這也是一種ServiceLocator模式，有點像JNDI。定義一個ConnectionHolder類如下：

[java] view plain copyprint?

public class ConnectionHolder
{
private Map<DataSource, Connection> connectionMap = new HashMap<DataSource, Connection>();
public Connection getConnection(DataSource dataSource) throws SQLException
{
Connection connection = connectionMap.get(dataSource);
if (connection == null || connection.isClosed())
{
connection = dataSource.getConnection();
connectionMap.put(dataSource, connection);
}
return connection;
}
public void removeConnection(DataSource dataSource)
{
connectionMap.remove(dataSource);
}
}

public class ConnectionHolder
{
    private Map<DataSource, Connection> connectionMap = new HashMap<DataSource, Connection>();
            
    public Connection getConnection(DataSource dataSource) throws SQLException
    {
        Connection connection = connectionMap.get(dataSource);
        if (connection == null || connection.isClosed())
        {
            connection = dataSource.getConnection();
            connectionMap.put(dataSource, connection);
        }
            
        return connection;
    }
            
    public void removeConnection(DataSource dataSource)
    {
        connectionMap.remove(dataSource);
    }
}

從ConnectionHolder類中可以看出，我們維護了一個鍵爲DataSource、值爲Connection的Map，這主要用於使ConnectionHolder可以服務多個DataSource。在調用getConnection方法時傳入了一個DataSource對象，如果Map裏面已經存在該DataSource對應的Connection，則直接返回該Connection，否則，調用DataSource的getConnection方法獲得一個新的Connection，再將其加入到Map中，最後返回該Connection。這樣在同一個事務過程中，我們先後從ConnectionHolder中取得的Connection是相同的，除非在中途我們調用了ConnectionHolder的removeConnection方法將當前Connection移除掉或者調用了Connection.close()將Connection關閉，然後在後續的操作中再次調用ConnectionHolder的getConnection方法，此時返回的則是一個新的Connection對象，從而導致事務處理失敗，你應該不會做出這種中途移除或關閉Connection的事情。

然而，雖然我們不會自己手動地在中途移除或者關閉Conncetion對象（當然，在事務處理末尾我們應該關閉Conncetion），我們卻無法阻止其他線程這麼做。比如，ConnectionHolder類是可以在多個線程中同時使用的，並且這些線程使用了同一個DataSource，其中一個線程使用完Connection後便將其關閉，而此時另外一個線程正試圖使用這個Connection，問題就出來了。因此，上面的ConnectionHolder不是線程安全的。

爲了獲得線程安全的ConnectionHolder類，我們可以引入Java提供的ThreadLocal類，該類保證一個類的實例變量在各個線程中都有一份單獨的拷貝，從而不會影響其他線程中的實例變量。定義一個SingleThreadConnectionHolder類如下：

[java] view plain copyprint?

public class SingleThreadConnectionHolder
{
private static ThreadLocal<ConnectionHolder> localConnectionHolder = new ThreadLocal<ConnectionHolder>();
public static Connection getConnection(DataSource dataSource) throws SQLException
{
return getConnectionHolder().getConnection(dataSource);
}
public static void removeConnection(DataSource dataSource)
{
getConnectionHolder().removeConnection(dataSource);
}
private static ConnectionHolder getConnectionHolder()
{
ConnectionHolder connectionHolder = localConnectionHolder.get();
if (connectionHolder == null)
{
connectionHolder = new ConnectionHolder();
localConnectionHolder.set(connectionHolder);
}
return connectionHolder;
}
}

public class SingleThreadConnectionHolder
{
    private static ThreadLocal<ConnectionHolder> localConnectionHolder = new ThreadLocal<ConnectionHolder>();
           
    public static Connection getConnection(DataSource dataSource) throws SQLException
    {
        return getConnectionHolder().getConnection(dataSource);
    }
           
    public static void removeConnection(DataSource dataSource)
    {
        getConnectionHolder().removeConnection(dataSource);
    }
           
    private static ConnectionHolder getConnectionHolder()
    {
        ConnectionHolder connectionHolder = localConnectionHolder.get();
        if (connectionHolder == null)
        {
            connectionHolder = new ConnectionHolder();
            localConnectionHolder.set(connectionHolder);
        }
        return connectionHolder;
    }
           
}

有了一個線程安全的SingleThreadConnectionHolder類，我們便可以在service層和各個DAO中使用該類來獲取Connection對象：

Connection connection = SingleThreadConnectionHolder.getConnection(dataSource);

當然，此時我們需要傳入一個DataSource，這個DataSource可以作爲DAO類的實例變量存在，所以我們不用像上一篇文章那樣將Connection對象直接傳給DAO的方法。這裏你可能要問，既然可以將DataSource作爲實例變量，那麼在上一篇文章中，爲什麼不可以將Connection也作爲實例變量呢，這樣不就不會造成醜陋的API了嗎？原因在於：將Connection對象作爲實例變量同樣會帶來線程安全問題，當多個線程同時使用同一個DAO類時，一個線程關閉了Connection而另一個正在使用，這樣的問題和上面講到的ConnectionHolder的線程安全問題一樣。

關於Bank DAO和Insurance DAO類的源代碼這裏就不列出了，他們和上篇文章只是獲得Connection對象的方法不一樣而已，你可以參考github源代碼。

接下來，我們再來看看TransactionManager類，在上幾篇文章中，我們都是在service類中直接寫和事務處理相關的代碼，而更好的方式是聲明一個TransactionManger類將事務處理相關工作集中管理：

[java] view plain copyprint?

public class TransactionManager
{
private DataSource dataSource;
public TransactionManager(DataSource dataSource)
{
this.dataSource = dataSource;
}
public final void start() throws SQLException
{
Connection connection = getConnection();
connection.setAutoCommit(false);
}
public final void commit() throws SQLException
{
Connection connection = getConnection();
connection.commit();
}
public final void rollback()
{
Connection connection = null;
try
{
connection = getConnection();
connection.rollback();
} catch (SQLException e)
{
throw new RuntimeException("Couldn't rollback on connection[" + connection + "].", e);
}
}
public final void close()
{
Connection connection = null;
try
{
connection = getConnection();
connection.setAutoCommit(true);
connection.setReadOnly(false);
connection.close();
SingleThreadConnectionHolder.removeConnection(dataSource);
} catch (SQLException e)
{
throw new RuntimeException("Couldn't close connection[" + connection + "].", e);
}
}
private Connection getConnection() throws SQLException
{
return SingleThreadConnectionHolder.getConnection(dataSource);
}
}

public class TransactionManager
{
    private DataSource dataSource;
        
    public TransactionManager(DataSource dataSource)
    {
        this.dataSource = dataSource;
    }
        
    public final void start() throws SQLException
    {
        Connection connection = getConnection();
        connection.setAutoCommit(false);
    }
        
    public final void commit() throws SQLException
    {
        Connection connection = getConnection();
        connection.commit();
    }
        
    public final void rollback()
    {
        Connection connection = null;
        try
        {
            connection = getConnection();
            connection.rollback();
        
        } catch (SQLException e)
        {
            throw new RuntimeException("Couldn't rollback on connection[" + connection + "].", e);
        }
    }
        
    public final void close()
    {
        Connection connection = null;
        try
        {
            connection = getConnection();
            connection.setAutoCommit(true);
            connection.setReadOnly(false);
            connection.close();
            SingleThreadConnectionHolder.removeConnection(dataSource);
        } catch (SQLException e)
        {
            throw new RuntimeException("Couldn't close connection[" + connection + "].", e);
        }
    }
        
    private Connection getConnection() throws SQLException
    {
        return SingleThreadConnectionHolder.getConnection(dataSource);
    }
}

可以看出，TransactionManager對象也維護了一個DataSource實例變量，並且也是通過SingleThreadConnectionHolder來獲取Connection對象的。然後我們在service類中使用該TransactionManager：

[java] view plain copyprint?

public class ConnectionHolderBankService implements BankService
{
private TransactionManager transactionManager;
private ConnectionHolderBankDao connectionHolderBankDao;
private ConnectionHolderInsuranceDao connectionHolderInsuranceDao;
public ConnectionHolderBankService(DataSource dataSource)
{
transactionManager = new TransactionManager(dataSource);
connectionHolderBankDao = new ConnectionHolderBankDao(dataSource);
connectionHolderInsuranceDao = new ConnectionHolderInsuranceDao(dataSource);
}
public void transfer(int fromId, int toId, int amount)
{
try
{
transactionManager.start();
connectionHolderBankDao.withdraw(fromId, amount);
connectionHolderInsuranceDao.deposit(toId, amount);
transactionManager.commit();
} catch (Exception e)
{
transactionManager.rollback();
} finally
{
transactionManager.close();
}
}
}

public class ConnectionHolderBankService implements BankService
{
    private TransactionManager transactionManager;
    private ConnectionHolderBankDao connectionHolderBankDao;
    private ConnectionHolderInsuranceDao connectionHolderInsuranceDao;
       
    public ConnectionHolderBankService(DataSource dataSource)
    {
        transactionManager = new TransactionManager(dataSource);
        connectionHolderBankDao = new ConnectionHolderBankDao(dataSource);
        connectionHolderInsuranceDao = new ConnectionHolderInsuranceDao(dataSource);
       
    }
       
    public void transfer(int fromId, int toId, int amount)
    {
        try
        {
            transactionManager.start();
            connectionHolderBankDao.withdraw(fromId, amount);
            connectionHolderInsuranceDao.deposit(toId, amount);
            transactionManager.commit();
        } catch (Exception e)
        {
            transactionManager.rollback();
        } finally
        {
            transactionManager.close();
        }
    }
}

在ConnectionHolderBankService中，我們使用TransactionManager來管理事務，由於TransactionManger和兩個DAO類都是使用SingleThreadConnectionHolder來獲取Connection，故他們在整個事務處理過程中使用了相同的Connection對象，事務處理成功。我們也可以看到，在兩個DAO的withdraw和deposit方法沒有接受和業務無關的對象，消除了API污染；另外，使用TransactionManager來管理事務，使Service層代碼也變簡潔了。

在下一篇文章中，我們將講到使用Template模式來完成事務處理。

轉載地址：http://www.davenkin.me/post/2013-02-23/40049986447

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