Spring大事務到底如何優化？

所謂的大事務就是耗時比較長的事務。

Spring有兩種方式實現事務，分別是程式設計式和宣告式兩種。

不手動開啟事務，mysql 預設自動提交事務，一條語句執行完自動提交。

一、大事務產生的原因

操作的資料比較多
呼叫了 rpc 方法
有其他非 DB 的耗時操作
大量的鎖競爭
執行了比較耗時的計算

二、大事務造成的影響

並行情況下，資料庫連線池容易被撐爆
鎖定太多的資料，造成大量的阻塞和鎖超時
執行時間長，容易造成主從延遲
回滾所需要的時間比較長
undo log紀錄檔膨脹，不僅增加了儲存的空間，而且可能降低查詢的效能

最主要的影響資料庫連線池容易被撐爆，導致大量執行緒等待，造成請求無響應或請求超時。

三、大事務優化方案

1、使用程式設計式事務

在實際專案開發中，有多個寫請求就需要用到事務,我們在業務方法加上@Transactional註解開啟事務功能，這是非常普遍的做法，它被稱為宣告式事務。

部分程式碼如下：

   @Transactional
   public void save(User user) {
         //doSameThing...
   }

然而，我要說的第一條是：少用@Transactional註解。

為什麼？

我們知道@Transactional註解是通過spring的aop起作用的，但是如果使用不當，事務功能可能會失效。如果恰巧你經驗不足，這種問題不太好排查。
@Transactional 註解一般加在某個業務方法上，會導致整個業務方法都在同一個事務中，粒度太粗，不好控制事務範圍，是出現大事務問題的最常見的原因。

那我們該怎麼辦呢？

可以使用程式設計式事務，在spring專案中使用TransactionTemplate類的物件，手動執行事務。

部分程式碼如下：

  @Autowired
    private TransactionTemplate transactionTemplate;

    public void save() {
        transactionTemplate.execute((status) -> {
            userMapper.insertSelective(user);
            goodsMapper.insert(goods);
            return Boolean.TRUE;
        });
    }

如果是在說在程式設計式事務事務中，需要回滾，我們可以這樣操作

  public void save() {
        transactionTemplate.execute((status) -> {
            userMapper.insertSelective(user);
            //直接拋異常，就會自動回滾
            Assert.error("業務邏輯沒通過，直接報錯");
            goodsMapper.insert(goods);
            return Boolean.TRUE;
        });
    }

從上面的程式碼中可以看出，使用TransactionTemplate的程式設計式事務功能自己靈活控制事務的範圍，是避免大事務問題的首選辦法。

當然，我說少使用@Transactional註解開啟事務，並不是說一定不能用它，如果專案中有些業務邏輯比較簡單，而且不經常變動，使用@Transactional註解開啟事務開啟事務

也無妨，因為它更簡單，開發效率更高，但是千萬要小心事務失效的問題。

2、將查詢(select)方法放到事務外

如果出現大事務，可以將查詢(select)方法放到事務外，也是比較常用的做法，因為一般情況下這類方法是不需要事務的。

比如出現如下程式碼：

@Transactional(rollbackFor=Exception.class)
   public void save() {
         queryData1();
         queryData2();
         saveData1();
         updateData2();
   }

可以將 queryData1 和 queryData2 兩個查詢方法放在事務外執行，將真正需要事務執行的程式碼才放到事務中，比如：saveData1 和updateData2 方法，這樣就能有效的

減少事務的粒度。

如果使用TransactionTemplate的 程式設計式事務 這裡就非常好修改。

  public void save() {
        queryData1();
        queryData2();
        transactionTemplate.execute((status) -> {
            saveData1();
            updateData2();
            return Boolean.TRUE;
        })
    }

但是如果你實在還是想用@Transactional註解，該怎麼拆分呢？

    public void save() {
        queryData1();
        queryData2();
        doSave();
    }

    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void doSave() {
        saveData1();
        updateData2();
    }

這個例子是非常經典的錯誤，這種直接方法呼叫的做法事務不會生效，給正在坑中的朋友提個醒。因為@Transactional註解的宣告式事務是通過spring aop起作用的，

而spring aop 需要生成代理物件，直接方法呼叫使用的還是原始物件，所以事務不會生效。

有沒有辦法解決這個問題呢？

1、新加一個Service方法

這個方法非常簡單，只需要新加一個Service方法，把 @Transactional 註解加到新Service方法上，把需要事務執行的程式碼移到新方法中。

具體程式碼如下：

@Servcie
  publicclass ServiceA {
     @Autowired
     prvate ServiceB serviceB;
  
     public void save() {
           queryData1();
           queryData2();
           serviceB.doSave();
     }
   }
   
   @Servcie
   publicclass ServiceB {
   
      @Transactional(rollbackFor=Exception.class)
      public void doSave() {
         saveData1();
         updateData2();
      }
   
   }

2、在該Service類中注入自己

如果不想再新加一個Service類，在該Service類中注入自己也是一種選擇。

具體程式碼如下：

  @Servcie
    public class ServiceA {
        @Autowired
        prvate ServiceA serviceA;

        public void save() {
            queryData1();
            queryData2();
            serviceA.doSave();
        }

        @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
        public void doSave() {
            saveData1();
            updateData2();
        }
    }

可能有些人可能會有這樣的疑問：這種做法會不會出現迴圈依賴問題？

其實spring ioc內部的三級快取保證了它，不會出現迴圈依賴問題。

3、在該Service類中使用AopContext.currentProxy()獲取代理物件

上面的方法2確實可以解決問題，但是程式碼看起來並不直觀，還可以通過在該Service類中使用AOPProxy獲取代理物件，實現相同的功能。具體程式碼如下：

@Servcie
  publicclass ServiceA {
  
     public void save() {
           queryData1();
           queryData2();
           ((ServiceA)AopContext.currentProxy()).doSave();
     }
     
     @Transactional(rollbackFor=Exception.class)
     public void doSave() {
         saveData1();
         updateData2();
      }
   }

3、事務中避免遠端呼叫

我們在介面中呼叫其他系統的介面是不能避免的，由於網路不穩定，這種遠端調的響應時間可能比較長，如果遠端呼叫的程式碼放在某個事物中，這個事物就可能是大事務。

當然，遠端呼叫不僅僅是指呼叫介面，還有包括：發MQ訊息，或者連線redis、mongodb儲存資料等。

@Transactional(rollbackFor=Exception.class)
   public void save(User user) {
         callRemoteApi();
         addData1();
   }

遠端呼叫的程式碼可能耗時較長，切記一定要放在事務之外。

 @Autowired
   private TransactionTemplate transactionTemplate;
   
   public void save(final User user) {
         callRemoteApi();
         transactionTemplate.execute((status) => {
            addData1();
            return Boolean.TRUE;
         })
   }

有些朋友可能會問，遠端呼叫的程式碼不放在事務中如何保證資料一致性呢？這就需要建立：重試+補償機制，達到資料最終一致性了。

4、事務中避免一次性處理太多資料

如果一個事務中處理的資料太多，也會造成大事務問題。比如為了操作方便，你可能會一次批次更新1000條資料，這樣會導致大量資料鎖等待，在高並行的系統中問題尤為明顯。

解決辦法是分頁處理，1000條資料，分20頁，前端每次請求只處理當頁面50條資料，這樣可以大大減少大事務的出現。

5、是否可以通過非事務方式執行

在使用事務之前，我們都應該思考一下，是不是所有的資料庫操作都需要在事務中執行？

 @Autowired
   private TransactionTemplate transactionTemplate;
   
   ...
   
   public void save(final User user) {
         transactionTemplate.execute((status) => {
            addData();
            addLog();
            updateCount();
            return Boolean.TRUE;
         })
   }

上面的例子中，其實addLog增加操作紀錄檔方法和 updateCount更新統計數量方法，是可以不在事務中執行的，因為操作紀錄檔和統計數量這種業務允許少量資料不一致的情況。


   @Autowired
   private TransactionTemplate transactionTemplate;
   
   ...
   
   public void save(final User user) {
         transactionTemplate.execute((status) => {
            addData();           
            return Boolean.TRUE;
         })
         addLog();
         updateCount();
   }

當然大事務中要鑑別出哪些方法可以非事務執行，其實沒那麼容易，需要對整個業務梳理一遍，才能找出最合理的答案。

6、是否可以通過非同步處理？

還有一點也非常重要，是不是事務中的所有方法都需要同步執行？

我們都知道，方法同步執行需要等待方法返回，如果一個事務中同步執行的方法太多了，勢必會造成等待時間過長，出現大事務問題。

看看下面這個列子：

 @Autowired
   private TransactionTemplate transactionTemplate;
   
   ...
   
   public void save(final User user) {
         transactionTemplate.execute((status) => {
            order();
            delivery();
            return Boolean.TRUE;
         })
   }

order方法用於下單，delivery方法用於發貨，是不是下單後就一定要馬上發貨呢？

答案是否定的。

這裡發貨功能其實可以走mq非同步處理邏輯。

 @Autowired
   private TransactionTemplate transactionTemplate;
   
   ...
   
   public void save(final User user) {
         transactionTemplate.execute((status) => {
            order();
            return Boolean.TRUE;
         })
         sendMq();
   }

總結

本人從網友的一個問題出發，結合自己實際的工作經驗分享了處理大事務的6種辦法：

少用@Transactional註解
將查詢(select)方法放到事務外
事務中避免遠端呼叫
事務中避免一次性處理太多資料
非事務執行
非同步處理

參考

1、讓人頭痛的大事務問題到底要如何解決？(非常感謝，這篇部落格主要基於本篇）
2、注意Spring事務這一點，避免出現大事務
3、spring 大事務