@Transactional详解与事务避坑

牛马🐂🐎打工仔又来了！

需求：业务单位需要观测订单动态，所以要在订单的各个状态节点上传状态至状态池系统

方案：又是Easy的需求，不就是在每个订单状态改变时触发上传状态，为了不影响订单正常流转，增加一个消息中间件MQ

前言

在Java中，@Transactional是一个非常重要的注解，用于声明事务管理的行为。它可以被应用在类级别或方法级别上，并且提供了多种选项来控制事务的传播行为、隔离级别、超时设置和回滚条件等。

一、Java的@Transactional解释

@Transactional 注解在 Java 中用于声明式事务管理，它可以应用于接口、接口方法、类以及类的方法上。在默认配置下，Spring 中的 @Transactional 注解会使得方法在事务的上下文中执行，其事务边界默认为方法开始执行时开始，方法正常结束时提交事务，方法执行过程中抛出异常时回滚事务。

但是，你可以通过在 @Transactional 注解中设置 propagation 属性来改变事务的传播行为，例如可以设置为Propagation.MANDATORY，这意味着该方法必须在一个已经存在的事务中执行，否则就会抛出异常。

另外，你可以通过设置 phase 属性来改变事务的提交时机，例如可以设置为Phase.AFTER_COMPLETION，这样事务就会在整个事务完成后提交，不论事务是正常结束还是异常结束。

以下是一个使用 @Transactional 注解的示例，其中 propagation 设置为Propagation.REQUIRED（默认值），表示如果当前存在事务，则加入该事务；如果不存在，则创建一个新的事务。

import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
import org.springframework.stereotype.Service;
 
@Service
public class MyService {
 
    @Transactional
    public void someTransactionalMethod() {
        // 方法执行的代码
    }
}

二、踩坑

接到的需求中：每个订单状态改变时触发上传状态，为了不影响订单正常流转，增加一个消息中间件MQ，流程图如下
在这里插入图片描述

二、状态统一入口：推送

    private SendResult sendStatusToMq(SendStatusPoolMsgVo sendStatusPoolMsgVo) {
        String msg = JSON.toJSONString(sendStatusPoolMsgVo, SerializerFeature.PrettyFormat,
                SerializerFeature.WriteMapNullValue);
        LOGGER.info("sendStatusPoolMsgToMq,发送的消息{}", msg);
        Message<String> message = MessageBuilder.withPayload(msg).build();
        SendResult sendResult = new SendResult();
        try {
            sendResult = rocketMQTemplate.syncSend(statusPoolTopic, message, 3000, 2);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            log.error("sendStatusToMq err", e);
            TaskMqModel taskMqModel = new TaskMqModel();
            taskMqModel.setTopic(statusPoolTopic);
            taskMqModel.setMessageType(MessageTypeConstant.MQ_SUPPLE_STATUSPOOL);
            taskMqModel.setDisposeFlag(RequestConstant.REQUEST_ORIGINAL);
            taskMqModel.setRawMessage(msg);
            taskMqModel.setCreateTime(new Date());
            taskMqService.save(taskMqModel);
        }
        return sendResult;
    }

我这里做了个状态统一入口，同时为了避免推送MQ服务失败，做了个异常捕获保存推送消息，方便重推。

三、MQ消费

// ... 其他业务逻辑 ...
        // 获取订单信息
        String orderNo = msgVo.getOrderNo();
        orderModel orderModel = orderService.getOrderByOrderNo(orderNo);
        //如果是客户下单再去待处理订单查询
        if (Objects.isNull(fmOrderModel)) {
            LOGGER.err("未查到信息，初始化失败！");
            return;
        }
//

然后我的日志全是：

[2024-08-8 08:36:50.161][ERROR][ConsumeMessageThread_2] 未查到信息，初始化失败！
[2024-08-8 08:37:57.015][ERROR][ConsumeMessageThread_2] 未查到信息，初始化失败！
[2024-08-8 08:42:45.536][ERROR][ConsumeMessageThread_2] 未查到信息，初始化失败！

我查看数据库是完全能查到的，有点奇怪❗❗❗❗❓❓❓❓

四、问题与解决

在Java中，@Transactional 注解通常用于声明方法执行的事务边界，确保方法内的一系列操作要么全部成功，要么全部失败。它通常与Spring框架的事务管理器一起使用，以提供声明式的事务管理。

如果你的订单数据保存操作使用了 @Transactional，并且在保存数据之后立即推送消息到消息队列（MQ），那么消费者可能查不到数据的原因可能与事务的隔离级别有关。

下面是我搜到的一些可能导致该问题的原因：

事务隔离级别：如果你的数据库事务使用了较高的隔离级别（如可重复读或串行化），那么在事务提交之前，其他事务（包括MQ消费者）可能看不到该事务所做的更改。
事务传播行为：如果MQ消费者也运行在Spring管理的事务中，并且事务的传播行为设置为不支持当前事务（例如，Propagation.NOT_SUPPORTED），那么消费者可能会在不同的事务上下文中运行，从而看不到未提交的更改。
延迟提交：如果事务在消息发送之后才提交，MQ消费者可能会在事务提交之前读取数据库，因此看不到新数据。
MQ消息延迟：如果消息队列本身存在延迟，消费者可能会在数据还未写入数据库时就接收到消息。
数据库缓存：某些数据库实现可能会缓存数据，这可能导致即使数据已经写入，消费者也无法立即看到更新。
MQ消费者处理逻辑：如果MQ消费者在处理消息时没有正确地处理事务或数据库查询，也可能导致查不到数据。

解决方式：

在Spring框架中，我通过实现TransactionSynchronization接口来在事务提交后执行回调操作。以下是实现事务提交回调发送消息的方法：

@Component
public class TransactionalMessageSender implements TransactionSynchronization {

    @Autowired
    private SomeMessageService messageService; // 消息发送服务

    @Override
    public void beforeCommit(boolean readOnly) {
        // 这里可以执行一些操作，但事务还未提交
    }

    @Override
    public void beforeCompletion() {
        // 事务即将提交，可以在这里准备发送消息
    }

    @Override
    public void afterCommit() {
        // 事务已经提交，可以在这里发送消息
        sendResult = rocketMQTemplate.syncSend(statusPoolTopic, message, 3000, 2);
    }

    @Override
    public void afterCompletion(TransactionStatus status) {
        // 事务已经完成，无论是提交还是回滚
        if (status == TransactionStatus.COMMITTED) {
            // 这里可以执行一些事务提交后的清理工作
        }
    }
}

五、总结

在 Spring 框架中使用 @Transactional 注解时，事务管理器会在事务边界内管理数据库操作。
当你在一个事务中执行数据库操作后立即发送消息到消息队列（MQ），可能会遇到一个问题：MQ 消费者在接收到消息并尝试查询数据库时，发现数据库中并没有预期的数据。
这个问题的根本原因在于事务的隔离级别和事务提交的时间点。
当事务尚未提交时，其他事务（包括 MQ 消费者的查询操作）是无法看到该事务内的修改的。
即使你在事务中已经执行了数据库操作（如插入或更新），这些修改对其他事务来说仍然是不可见的，直到当前事务提交。