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Spring Boot 2.x基礎教程：使用JTA實現分布式事務

作者：翟永超
開發 開發工具 分布式
如果這兩條數據在一個數據庫中，那么通過之前介紹的事務管理就能輕松解決了。但是，當這兩個操作位于不同的數據庫中，那么就無法實現了。

 [[380215]]

在一個Spring Boot項目中，連接多個數據源還是比較常見的。

當我們采用多數據源的時候，同時也會出現一個這樣的特殊場景：我們希望對A數據源的更新和B數據源的更新具備事務性。這樣的例子很常見，比如：在訂單庫中創建一條訂單記錄，同時還需要在商品庫中扣減商品庫存。如果庫存扣減失敗，那么我們希望訂單創建也能夠回滾。

如果這兩條數據在一個數據庫中，那么通過之前介紹的事務管理就能輕松解決了。但是，當這兩個操作位于不同的數據庫中，那么就無法實現了。

本文就來介紹一種解決這類問題的方法：JTA事務。

什么是JTA

JTA，全稱：Java Transaction API。JTA事務比JDBC事務更強大。一個JTA事務可以有多個參與者，而一個JDBC事務則被限定在一個單一的數據庫連接。所以，當我們在同時操作多個數據庫的時候，使用JTA事務就可以彌補JDBC事務的不足。

在Spring Boot 2.x中，整合了這兩個JTA的實現：

Atomikos：可以通過引入spring-boot-starter-jta-atomikos依賴來使用

Bitronix：可以通過引入spring-boot-starter-jta-bitronix依賴來使用

由于Bitronix自Spring Boot 2.3.0開始不推薦使用，所以在下面的動手環節中，我們將使用Atomikos作為例子來介紹JTA的使用。

動手試試

下面我們就來實操一下，如何在Spring Boot中使用JTA來實現多數據源下的事務管理。

準備工作

  • 這里我們將使用最基礎的JdbcTemplate來實現數據訪問，所以如果你還不會使用JdbcTemplate配置多數據源，建議先看一下JdbcTemplate的多數據源配置。

場景設定：

  • 假設我們有兩個庫，分別為：test1和test2
  • 這兩個庫中都有一張User表，我們希望這兩張表中的數據是一致的
  • 假設這兩張表中都已經有一條數據：name=aaa，age=30;因為這兩張表中數據是一致的，所以要update的時候，就必須兩個庫中的User表更新時候，要么都成功，要么都失敗。

操作詳細

在pom.xml中加入JTA的實現Atomikos的Starter

  1. <dependency> 
  2.     <groupId>org.springframework.boot</groupId> 
  3.     <artifactId>spring-boot-starter-jta-atomikos</artifactId> 
  4. </dependency> 

在application.properties配置文件中配置兩個test1和test2數據源

  1. spring.jta.enabled=true 
  2.  
  3. spring.jta.atomikos.datasource.primary.xa-properties.url=jdbc:mysql://localhost:3306/test1 
  4. spring.jta.atomikos.datasource.primary.xa-properties.user=root 
  5. spring.jta.atomikos.datasource.primary.xa-properties.password=12345678 
  6. spring.jta.atomikos.datasource.primary.xa-data-source-class-name=com.mysql.cj.jdbc.MysqlXADataSource 
  7. spring.jta.atomikos.datasource.primary.unique-resource-name=test1 
  8. spring.jta.atomikos.datasource.primary.max-pool-size=25 
  9. spring.jta.atomikos.datasource.primary.min-pool-size=3 
  10. spring.jta.atomikos.datasource.primary.max-lifetime=20000 
  11. spring.jta.atomikos.datasource.primary.borrow-connection-timeout=10000 
  12.  
  13. spring.jta.atomikos.datasource.secondary.xa-properties.url=jdbc:mysql://localhost:3306/test2 
  14. spring.jta.atomikos.datasource.secondary.xa-properties.user=root 
  15. spring.jta.atomikos.datasource.secondary.xa-properties.password=12345678 
  16. spring.jta.atomikos.datasource.secondary.xa-data-source-class-name=com.mysql.cj.jdbc.MysqlXADataSource 
  17. spring.jta.atomikos.datasource.secondary.unique-resource-name=test2 
  18. spring.jta.atomikos.datasource.secondary.max-pool-size=25 
  19. spring.jta.atomikos.datasource.secondary.min-pool-size=3 
  20. spring.jta.atomikos.datasource.secondary.max-lifetime=20000 
  21. spring.jta.atomikos.datasource.secondary.borrow-connection-timeout=10000 

創建多數據源配置類

  1. @Configuration 
  2. public class DataSourceConfiguration { 
  3.  
  4.     @Primary 
  5.     @Bean 
  6.     @ConfigurationProperties(prefix = "spring.jta.atomikos.datasource.primary") 
  7.     public DataSource primaryDataSource() { 
  8.         return new AtomikosDataSourceBean(); 
  9.     } 
  10.  
  11.     @Bean 
  12.     @ConfigurationProperties(prefix = "spring.jta.atomikos.datasource.secondary") 
  13.     public DataSource secondaryDataSource() { 
  14.         return new AtomikosDataSourceBean(); 
  15.     } 
  16.  
  17.     @Bean 
  18.     public JdbcTemplate primaryJdbcTemplate(@Qualifier("primaryDataSource") DataSource primaryDataSource) { 
  19.         return new JdbcTemplate(primaryDataSource); 
  20.     } 
  21.  
  22.     @Bean 
  23.     public JdbcTemplate secondaryJdbcTemplate(@Qualifier("secondaryDataSource") DataSource secondaryDataSource) { 
  24.         return new JdbcTemplate(secondaryDataSource); 
  25.     } 
  26.  
  27. } 

注意，這里除了家在的配置不同之外，DataSource也采用了AtomikosDataSourceBean注意與之前配置多數據源使用的配置和實現類的區別。

創建一個Service實現，模擬兩種不同的情況。

  1. @Service 
  2. public class TestService { 
  3.  
  4.     private JdbcTemplate primaryJdbcTemplate; 
  5.     private JdbcTemplate secondaryJdbcTemplate; 
  6.  
  7.     public TestService(JdbcTemplate primaryJdbcTemplate, JdbcTemplate secondaryJdbcTemplate) { 
  8.         this.primaryJdbcTemplate = primaryJdbcTemplate; 
  9.         this.secondaryJdbcTemplate = secondaryJdbcTemplate; 
  10.     } 
  11.  
  12.     @Transactional 
  13.     public void tx() { 
  14.         // 修改test1庫中的數據 
  15.         primaryJdbcTemplate.update("update user set age = ? where name = ?", 30, "aaa"); 
  16.         // 修改test2庫中的數據 
  17.         secondaryJdbcTemplate.update("update user set age = ? where name = ?", 30, "aaa"); 
  18.     } 
  19.  
  20.     @Transactional 
  21.     public void tx2() { 
  22.         // 修改test1庫中的數據 
  23.         primaryJdbcTemplate.update("update user set age = ? where name = ?", 40, "aaa"); 
  24.         // 模擬：修改test2庫之前拋出異常 
  25.         throw new RuntimeException(); 
  26.     } 
  27.  
  28. } 

這里tx函數，是兩句update操作，一般都會成功;而tx2函數中，我們人為的制造了一個異常，這個異常是在test1庫中的數據更新后才產生的，這樣就可以測試一下test1更新成功，之后是否還能在JTA的幫助下實現回滾。

創建測試類，編寫測試用例

  1. @SpringBootTest(classes = Chapter312Application.class) 
  2. public class Chapter312ApplicationTests { 
  3.  
  4.     @Autowired 
  5.     protected JdbcTemplate primaryJdbcTemplate; 
  6.     @Autowired 
  7.     protected JdbcTemplate secondaryJdbcTemplate; 
  8.  
  9.     @Autowired 
  10.     private TestService testService; 
  11.  
  12.     @Test 
  13.     public void test1() throws Exception { 
  14.         // 正確更新的情況 
  15.         testService.tx(); 
  16.         Assertions.assertEquals(30, primaryJdbcTemplate.queryForObject("select age from user where name=?", Integer.class, "aaa")); 
  17.         Assertions.assertEquals(30, secondaryJdbcTemplate.queryForObject("select age from user where name=?", Integer.class, "aaa")); 
  18.     } 
  19.  
  20.     @Test 
  21.     public void test2() throws Exception { 
  22.         // 更新失敗的情況 
  23.         try { 
  24.             testService.tx2(); 
  25.         } catch (Exception e) { 
  26.             e.printStackTrace(); 
  27.         } finally { 
  28.             // 部分更新失敗，test1中的更新應該回滾 
  29.             Assertions.assertEquals(30, primaryJdbcTemplate.queryForObject("select age from user where name=?", Integer.class, "aaa")); 
  30.             Assertions.assertEquals(30, secondaryJdbcTemplate.queryForObject("select age from user where name=?", Integer.class, "aaa")); 
  31.         } 
  32.     } 
  33.  
  34. } 

這里有兩個測試用例：

  • test1：因為沒有故意制造的異常，不出意外兩個庫的update都會成功，所以根據name=aaa去把兩個數據查出來，看age是否都被更新到了30。
  • test2：tx2函數會把test1中name=aaa的用戶age更新為40，然后拋出異常，JTA事務生效的話，會把age回滾回30，所以這里的檢查也是兩個庫的aaa用戶的age應該都為30，這樣就意味著JTA事務生效，保證了test1和test2兩個庫中的User表數據更新一致，沒有制造出臟數據。

測試驗證

將上面編寫的單元測試運行起來:

 

 

 

 

觀察一下啟動階段的日志，可以看到這些Atomikos初始化日志輸出：

  1. 2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.default_max_wait_time_on_shutdown = 9223372036854775807 
  2. 2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.allow_subtransactions = true 
  3. 2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.recovery_delay = 10000 
  4. 2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.automatic_resource_registration = true 
  5. 2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.oltp_max_retries = 5 
  6. 2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.client_demarcation = false 
  7. 2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.threaded_2pc = false 
  8. 2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.serial_jta_transactions = true 
  9. 2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.log_base_dir = /Users/didi/Documents/GitHub/SpringBoot-Learning/2.x/chapter3-12/transaction-logs 
  10. 2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.rmi_export_class = none 
  11. 2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.max_actives = 50 
  12. 2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.checkpoint_interval = 500 
  13. 2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.enable_logging = true 
  14. 2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.log_base_name = tmlog 
  15. 2021-02-02 19:00:36.146  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.max_timeout = 300000 
  16. 2021-02-02 19:00:36.146  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.trust_client_tm = false 
  17. 2021-02-02 19:00:36.146  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: java.naming.factory.initial = com.sun.jndi.rmi.registry.RegistryContextFactory 
  18. 2021-02-02 19:00:36.146  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.tm_unique_name = 127.0.0.1.tm 
  19. 2021-02-02 19:00:36.146  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.forget_orphaned_log_entries_delay = 86400000 
  20. 2021-02-02 19:00:36.146  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.oltp_retry_interval = 10000 
  21. 2021-02-02 19:00:36.146  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: java.naming.provider.url = rmi://localhost:1099 
  22. 2021-02-02 19:00:36.146  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.force_shutdown_on_vm_exit = false 
  23. 2021-02-02 19:00:36.146  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.default_jta_timeout = 10000 
  24. 2021-02-02 19:00:36.147  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : Using default (local) logging and recovery... 
  25. 2021-02-02 19:00:36.184  INFO 8868 --- [           main] c.a.d.xa.XATransactionalResource         : test1: refreshed XAResource 
  26. 2021-02-02 19:00:36.203  INFO 8868 --- [           main] c.a.d.xa.XATransactionalResource     

同時，我們在transaction-logs目錄下，還能找到關于事務的日志信息：

  1. {"id":"127.0.0.1.tm161226409083100001","wasCommitted":true,"participants":[{"uri":"127.0.0.1.tm1","state":"COMMITTING","expires":1612264100801,"resourceName":"test1"},{"uri":"127.0.0.1.tm2","state":"COMMITTING","expires":1612264100801,"resourceName":"test2"}]} 
  2. {"id":"127.0.0.1.tm161226409083100001","wasCommitted":true,"participants":[{"uri":"127.0.0.1.tm1","state":"TERMINATED","expires":1612264100804,"resourceName":"test1"},{"uri":"127.0.0.1.tm2","state":"TERMINATED","expires":1612264100804,"resourceName":"test2"}]} 
  3. {"id":"127.0.0.1.tm161226409092800002","wasCommitted":false,"participants":[{"uri":"127.0.0.1.tm3","state":"TERMINATED","expires":1612264100832,"resourceName":"test1"}]} 

代碼示例

本文的相關例子可以查看下面倉庫中的chapter3-12目錄：

Github：https://github.com/dyc87112/SpringBoot-Learning/

Gitee：https://gitee.com/didispace/SpringBoot-Learning/

責任編輯：武曉燕 來源： 51CTO專欄
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