【原创】Spring连接、事务代码分析

1.JdbcTemplate

当不使用事务时，jdbcTemplate的模板类，通过
Connection con = DataSourceUtils.getConnection(getDataSource());
方法，首先去当前线程的上下文中寻找绑定的数据库连接，若没找到，则新建一个连接，即从DataSource中创建一个新的连接：

ConnectionHolder conHolder = (ConnectionHolder) TransactionSynchronizationManager.getResource(dataSource);
if (conHolder != null && (conHolder.hasConnection() || conHolder.isSynchronizedWithTransaction())) {
conHolder.requested();
if (!conHolder.hasConnection()) {
logger.debug("Fetching resumed JDBC Connection from DataSource");
conHolder.setConnection(dataSource.getConnection());
}
return conHolder.getConnection();//首先从当前的线程上下文中获取
}
// Else we either got no holder or an empty thread-bound holder here.

logger.debug("Fetching JDBC Connection from DataSource");

Connection con = dataSource.getConnection();//若线程上下文中未找到，则新建一个连接

当执行完查询，将数据抽取封装好之后，最后将Statement和connection关闭：

public Object execute(StatementCallback action) throws DataAccessException {
Assert.notNull(action, "Callback object must not be null");

Connection con = DataSourceUtils.getConnection(getDataSource());
Statement stmt = null;
try {
Connection conToUse = con;
if (this.nativeJdbcExtractor != null &&
this.nativeJdbcExtractor.isNativeConnectionNecessaryForNativeStatements()) {
conToUse = this.nativeJdbcExtractor.getNativeConnection(con);
}
stmt = conToUse.createStatement();
applyStatementSettings(stmt);
Statement stmtToUse = stmt;
if (this.nativeJdbcExtractor != null) {
stmtToUse = this.nativeJdbcExtractor.getNativeStatement(stmt);
}
Object result = action.doInStatement(stmtToUse);
SQLWarning warning = stmt.getWarnings();
throwExceptionOnWarningIfNotIgnoringWarnings(warning);
return result;//返回语句执行的结果
}
catch (SQLException ex) {
// Release Connection early, to avoid potential connection pool deadlock
// in the case when the exception translator hasn't been initialized yet.
JdbcUtils.closeStatement(stmt);
stmt = null;
DataSourceUtils.releaseConnection(con, getDataSource());
con = null;
throw getExceptionTranslator().translate("StatementCallback", getSql(action), ex);
}
finally {
JdbcUtils.closeStatement(stmt);//最后释放资源关闭连接
DataSourceUtils.releaseConnection(con, getDataSource());
}
}

可见，在不使用事务时，每执行一个语句都是一个单独的事务，和原来不使用spring时是一样的，完毕之后spring会自动释放所有资源和关闭连接。

2.如果使用事务呢？
首先需要定义一个

<bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
<property name="dataSource" ref="datasource"/>

然后定义一个：DefaultTransactionDefinition

DefaultTransactionDefinition def = new DefaultTransactionDefinition();    def.setIsolationLevel(TransactionDefinition.ISOLATION_READ_COMMITTED);        def.setPropagationBehavior(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED);

由此创建一个TransactionStatus：

private TransactionStatus beginTransaction(){
DefaultTransactionDefinition def = new DefaultTransactionDefinition();
def.setIsolationLevel(TransactionDefinition.ISOLATION_READ_COMMITTED);
def.setPropagationBehavior(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED);
return  getMager().getTransaction(def);
}
private DataSourceTransactionManager getMager(){
DataSourceTransactionManager man=   (DataSourceTransactionManager)                                  con.getBean("transactionManager");
return man;
}

下面看创建status时做了什么？

connectionholder字面意思为连接持有者，即为每个线程保存绑定连接的对象，每个线程绑定的连接保存在该对象中，然后保存在一个map里面，key为当前的DataSource，该DataSource为应用程序级的，可以是一个tns连接描述，也可以是一个jndi也可以是一个连接池对象，总之所有线程共享，通过该key值找到线程自己通过该DateSource创建的连接，该Map保存到线程自己的本地变量中，以便下次获取，下次线程获取连接时，首先去自己的本地变量中寻找map，看map释放为空，如果为空，说明没有绑定的连接，直接创建，若有，则通过jdbcTemplate中的DataSource对象作为key去map中拿出绑定的连接使用。

protected void doBegin(Object transaction, TransactionDefinition definition) {
DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) transaction;

Connection con = null;

try {
if (txObject.getConnectionHolder() == null) {//如果当前的connectionholder不存在
Connection newCon = this.dataSource.getConnection();//则创建一个新连接
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Acquired Connection [" + newCon + "] for JDBC transaction");
}
txObject.setConnectionHolder(new ConnectionHolder(newCon), true);//并将该连接进行持有
}

txObject.getConnectionHolder().setSynchronizedWithTransaction(true);
con = txObject.getConnectionHolder().getConnection();

Integer previousIsolationLevel = DataSourceUtils.prepareConnectionForTransaction(con, definition);
txObject.setPreviousIsolationLevel(previousIsolationLevel);

// Switch to manual commit if necessary. This is very expensive in some JDBC drivers,
// so we don't want to do it unnecessarily (for example if we've explicitly
// configured the connection pool to set it already).
if (con.getAutoCommit()) {
txObject.setMustRestoreAutoCommit(true);
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Switching JDBC Connection [" + con + "] to manual commit");
}
con.setAutoCommit(false);//为事务做准备
}
txObject.getConnectionHolder().setTransactionActive(true);

if (definition.getTimeout() != TransactionDefinition.TIMEOUT_DEFAULT) {
txObject.getConnectionHolder().setTimeoutInSeconds(definition.getTimeout());
}

// Bind the session holder to the thread.
if (txObject.isNewConnectionHolder()) {
TransactionSynchronizationManager.bindResource(getDataSource(), txObject.getConnectionHolder());
}//重要的一步，将该连接和当前的线程进行绑定，并将该连接的自动提交设为false，为事务使用做准备
}

catch (SQLException ex) {//出现异常则关闭任何打开的连接，物理释放
DataSourceUtils.releaseConnection(con, this.dataSource);
throw new CannotCreateTransactionException("Could not open JDBC Connection for transaction", ex);
}
}

这时，status其实就是将连接和当前线程绑定，然后做一些必要的准备工作，如事务传播级别等等的设置：

public static void bindResource(Object key, Object value) throws IllegalStateException {
Assert.notNull(key, "Key must not be null");
Assert.notNull(value, "Value must not be null");
Map map = (Map) resources.get();//从ThreadLocal中获取当前连接信息的Map结构
// set ThreadLocal Map if none found
if (map == null) {
map = new HashMap();
resources.set(map);//如果未找到，则将其设置进去
}
if (map.containsKey(key)) {
throw new IllegalStateException("Already value [" + map.get(key) + "] for key [" + key +
"] bound to thread [" + Thread.currentThread().getName() + "]");
}
map.put(key, value);
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Bound value [" + value + "] for key [" + key + "] to thread [" +
Thread.currentThread().getName() + "]");
}
}

如果想获得当前会话中执行的数据库连接，则使用以下方法：

Connection conn = DataSourceUtils.getConnection(dataSource);

这个获得和当前事务绑定的连接，否则使用getDataSource().getConnection()会创建一个全新的连接，这样会造成出现事务从而被隔离了。

当执行了getTransaction方法并返回一个TransactionStatus之后，表示事务已经开启了，后续所有的执行语句的操作都会使用一个数据库连接，而该连接在步骤1中会自动从当前线程的上下文中获取：

public static Object getResource(Object key) {
Assert.notNull(key, "Key must not be null");
Map map = (Map) resources.get();//从当前线程的上下文中拿到线程保持的map，为什么不直接将连接保持到resources中，而是放入一个map再放入resource中呢？原因是，类TransactionSynchronizationManager为一个事务同步的管理器，不光是为了持有连接，还有其他资源，所以，将线程自身其他的一些资源放入map，可以保寸多种对象不至于和其他线程产生冲突
if (map == null) {
return null;
}
Object value = map.get(key);//如果是想拿到连接，此时的key是一个DataSource对象，说明是想从线程的变量集合中拿到本线程绑定的数据库连接
if (value != null && logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Retrieved value [" + value + "] for key [" + key + "] bound to thread [" +
Thread.currentThread().getName() + "]");
}
return value;
}

未来后续的所有的操作使用的连接都将是该连接，而不是建立新的连接，这和不使用事务时有根本的区别。而事务开始之后，每个语句执行完毕之后，finally语句都会关闭连接释放资源，那么此时将会如何执行呢？

public static void doReleaseConnection(Connection con, DataSource dataSource) throws SQLException {
if (con == null) {
return;
}

if (dataSource != null) {
ConnectionHolder conHolder = (ConnectionHolder) TransactionSynchronizationManager.getResource(dataSource);
if (conHolder != null && conHolder.hasConnection() && connectionEquals(conHolder.getConnection(), con)) {//在status创建时初始化的holder对象在这个地方区分出到底是事务连接还是普通的非事务连接，如果是事务连接，那么执行Holder自己的释放方法
// It's the transactional Connection: Don't close it.
conHolder.released();
return;
}
}

// Leave the Connection open only if the DataSource is our
// special data source, and it wants the Connection left open.
if (!(dataSource instanceof SmartDataSource) || ((SmartDataSource) dataSource).shouldClose(con)) {
logger.debug("Returning JDBC Connection to DataSource");
con.close();//这是不使用事务时使用的释放方法，即为物理关闭连接，执行完后，该连接即实实在在的关闭
}
}

那么conHolder.released();如何执行呢？

public void released() {
this.referenceCount--;
if (this.currentConnection != null) {
this.connectionHandle.releaseConnection(this.currentConnection);//这是一个空方法
this.currentConnection = null;//释放引用
}
}

可见，此处释放连接并没有真正的关闭连接，而是将指向ThreadLocal中和当前线程绑定的连接的引用释放，因为连接和当前线程绑定，只要当前线程没用执行完，堆栈未被回收释放，则该连接会一直存在，事务中其他语句执行时使用的连接都是该连接，所以需要有一个到当前连接的引用，语句执行完后finally中释放的连接即是该引用而已。连接为被真正释放，什么时候连接真正关闭呢？
在Commit之后，在TransactionManager的doCleanupAfterCompletion(Object transaction) 方法中：

protected void doCleanupAfterCompletion(Object transaction) {
DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionObject) transaction;

// Remove the connection holder from the thread, if exposed.
if (txObject.isNewConnectionHolder()) {
TransactionSynchronizationManager.unbindResource(this.dataSource);//解除连接绑定
}

// Reset connection.
Connection con = txObject.getConnectionHolder().getConnection();
try {
if (txObject.isMustRestoreAutoCommit()) {
con.setAutoCommit(true);//虽然将要关闭连接，但是仍然将该连接的自动提交恢复，为什么呢？原因就是，该连接可能是从连接池中拿到的，从连接池中拿到的连接并不会真正关闭，而是返回连接池，因此需要将该连接重置初始化，否则该连接被其他线程拿到时会影响执行结果，如无法自动提交，丢失事务等。可见spring想的非常周到。而且后续会将该连接一系列的属性重置，如事务的隔离级别、只读事务等等
}
DataSourceUtils.resetConnectionAfterTransaction(con, txObject.getPreviousIsolationLevel());
//重置连接的一些属性，以为了连接重用
}
catch (Throwable ex) {
logger.debug("Could not reset JDBC Connection after transaction", ex);
}

if (txObject.isNewConnectionHolder()) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Releasing JDBC Connection [" + con + "] after transaction");
}
DataSourceUtils.releaseConnection(con, this.dataSource);//最后会释放连接，由于连接已经和当前线程解除绑定，因此关闭连接是物理关闭(此处关闭的方法由数据库的驱动程序决定，驱动程序关闭时会判断是普通连接还是连接池连接，对应用程序是透明的)
}

txObject.getConnectionHolder().clear();//清除Holder信息，将当前为事务做的准备工作和信息全部清除归位
}