Spring Boot 2.x基础教程：使用JTA实现分布式事务

作者：翟永超 2021-02-03 10:49:34

开发

开发工具

分布式如果这两条数据在一个数据库中，那么通过之前介绍的事务管理就能轻松解决了。但是，当这两个操作位于不同的数据库中，那么就无法实现了。

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在一个Spring Boot项目中，连接多个数据源还是比较常见的。

当我们采用多数据源的时候，同时也会出现一个这样的特殊场景：我们希望对A数据源的更新和B数据源的更新具备事务性。这样的例子很常见，比如：在订单库中创建一条订单记录，同时还需要在商品库中扣减商品库存。如果库存扣减失败，那么我们希望订单创建也能够回滚。

如果这两条数据在一个数据库中，那么通过之前介绍的事务管理就能轻松解决了。但是，当这两个操作位于不同的数据库中，那么就无法实现了。

本文就来介绍一种解决这类问题的方法：JTA事务。

什么是JTA

JTA，全称：Java Transaction API。JTA事务比JDBC事务更强大。一个JTA事务可以有多个参与者，而一个JDBC事务则被限定在一个单一的数据库连接。所以，当我们在同时操作多个数据库的时候，使用JTA事务就可以弥补JDBC事务的不足。

在Spring Boot 2.x中，整合了这两个JTA的实现：

Atomikos：可以通过引入spring-boot-starter-jta-atomikos依赖来使用

Bitronix：可以通过引入spring-boot-starter-jta-bitronix依赖来使用

由于Bitronix自Spring Boot 2.3.0开始不推荐使用，所以在下面的动手环节中，我们将使用Atomikos作为例子来介绍JTA的使用。

动手试试

下面我们就来实操一下，如何在Spring Boot中使用JTA来实现多数据源下的事务管理。

准备工作

这里我们将使用最基础的JdbcTemplate来实现数据访问，所以如果你还不会使用JdbcTemplate配置多数据源，建议先看一下JdbcTemplate的多数据源配置。

场景设定：

假设我们有两个库，分别为：test1和test2
这两个库中都有一张User表，我们希望这两张表中的数据是一致的
假设这两张表中都已经有一条数据：name=aaa，age=30;因为这两张表中数据是一致的，所以要update的时候，就必须两个库中的User表更新时候，要么都成功，要么都失败。

操作详细

在pom.xml中加入JTA的实现Atomikos的Starter

<dependency> 
    <groupId>org.springframework.boot</groupId> 
    <artifactId>spring-boot-starter-jta-atomikos</artifactId> 
</dependency>

在application.properties配置文件中配置两个test1和test2数据源

spring.jta.enabled=true 
 
spring.jta.atomikos.datasource.primary.xa-properties.url=jdbc:mysql://localhost:3306/test1 
spring.jta.atomikos.datasource.primary.xa-properties.user=root 
spring.jta.atomikos.datasource.primary.xa-properties.password=12345678 
spring.jta.atomikos.datasource.primary.xa-data-source-class-name=com.mysql.cj.jdbc.MysqlXADataSource 
spring.jta.atomikos.datasource.primary.unique-resource-name=test1 
spring.jta.atomikos.datasource.primary.max-pool-size=25 
spring.jta.atomikos.datasource.primary.min-pool-size=3 
spring.jta.atomikos.datasource.primary.max-lifetime=20000 
spring.jta.atomikos.datasource.primary.borrow-connection-timeout=10000 
 
spring.jta.atomikos.datasource.secondary.xa-properties.url=jdbc:mysql://localhost:3306/test2 
spring.jta.atomikos.datasource.secondary.xa-properties.user=root 
spring.jta.atomikos.datasource.secondary.xa-properties.password=12345678 
spring.jta.atomikos.datasource.secondary.xa-data-source-class-name=com.mysql.cj.jdbc.MysqlXADataSource 
spring.jta.atomikos.datasource.secondary.unique-resource-name=test2 
spring.jta.atomikos.datasource.secondary.max-pool-size=25 
spring.jta.atomikos.datasource.secondary.min-pool-size=3 
spring.jta.atomikos.datasource.secondary.max-lifetime=20000 
spring.jta.atomikos.datasource.secondary.borrow-connection-timeout=10000

创建多数据源配置类

@Configuration 
public class DataSourceConfiguration { 
 
    @Primary 
    @Bean 
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.jta.atomikos.datasource.primary") 
    public DataSource primaryDataSource() { 
        return new AtomikosDataSourceBean(); 
    } 
 
    @Bean 
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.jta.atomikos.datasource.secondary") 
    public DataSource secondaryDataSource() { 
        return new AtomikosDataSourceBean(); 
    } 
 
    @Bean 
    public JdbcTemplate primaryJdbcTemplate(@Qualifier("primaryDataSource") DataSource primaryDataSource) { 
        return new JdbcTemplate(primaryDataSource); 
    } 
 
    @Bean 
    public JdbcTemplate secondaryJdbcTemplate(@Qualifier("secondaryDataSource") DataSource secondaryDataSource) { 
        return new JdbcTemplate(secondaryDataSource); 
    } 
 
}

注意，这里除了家在的配置不同之外，DataSource也采用了AtomikosDataSourceBean注意与之前配置多数据源使用的配置和实现类的区别。

创建一个Service实现，模拟两种不同的情况。

@Service 
public class TestService { 
 
    private JdbcTemplate primaryJdbcTemplate; 
    private JdbcTemplate secondaryJdbcTemplate; 
 
    public TestService(JdbcTemplate primaryJdbcTemplate, JdbcTemplate secondaryJdbcTemplate) { 
        this.primaryJdbcTemplate = primaryJdbcTemplate; 
        this.secondaryJdbcTemplate = secondaryJdbcTemplate; 
    } 
 
    @Transactional 
    public void tx() { 
        // 修改test1库中的数据 
        primaryJdbcTemplate.update("update user set age = ? where name = ?", 30, "aaa"); 
        // 修改test2库中的数据 
        secondaryJdbcTemplate.update("update user set age = ? where name = ?", 30, "aaa"); 
    } 
 
    @Transactional 
    public void tx2() { 
        // 修改test1库中的数据 
        primaryJdbcTemplate.update("update user set age = ? where name = ?", 40, "aaa"); 
        // 模拟：修改test2库之前抛出异常 
        throw new RuntimeException(); 
    } 
 
}

这里tx函数，是两句update操作，一般都会成功;而tx2函数中，我们人为的制造了一个异常，这个异常是在test1库中的数据更新后才产生的，这样就可以测试一下test1更新成功，之后是否还能在JTA的帮助下实现回滚。

创建测试类，编写测试用例

@SpringBootTest(classes = Chapter312Application.class) 
public class Chapter312ApplicationTests { 
 
    @Autowired 
    protected JdbcTemplate primaryJdbcTemplate; 
    @Autowired 
    protected JdbcTemplate secondaryJdbcTemplate; 
 
    @Autowired 
    private TestService testService; 
 
    @Test 
    public void test1() throws Exception { 
        // 正确更新的情况 
        testService.tx(); 
        Assertions.assertEquals(30, primaryJdbcTemplate.queryForObject("select age from user where name=?", Integer.class, "aaa")); 
        Assertions.assertEquals(30, secondaryJdbcTemplate.queryForObject("select age from user where name=?", Integer.class, "aaa")); 
    } 
 
    @Test 
    public void test2() throws Exception { 
        // 更新失败的情况 
        try { 
            testService.tx2(); 
        } catch (Exception e) { 
            e.printStackTrace(); 
        } finally { 
            // 部分更新失败，test1中的更新应该回滚 
            Assertions.assertEquals(30, primaryJdbcTemplate.queryForObject("select age from user where name=?", Integer.class, "aaa")); 
            Assertions.assertEquals(30, secondaryJdbcTemplate.queryForObject("select age from user where name=?", Integer.class, "aaa")); 
        } 
    } 
 
}

这里有两个测试用例：

test1：因为没有故意制造的异常，不出意外两个库的update都会成功，所以根据name=aaa去把两个数据查出来，看age是否都被更新到了30。
test2：tx2函数会把test1中name=aaa的用户age更新为40，然后抛出异常，JTA事务生效的话，会把age回滚回30，所以这里的检查也是两个库的aaa用户的age应该都为30，这样就意味着JTA事务生效，保证了test1和test2两个库中的User表数据更新一致，没有制造出脏数据。

测试验证

将上面编写的单元测试运行起来:

观察一下启动阶段的日志，可以看到这些Atomikos初始化日志输出：

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 
2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.allow_subtransactions = true 
2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.recovery_delay = 10000 
2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.automatic_resource_registration = true 
2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.oltp_max_retries = 5 
2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.client_demarcation = false 
2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.threaded_2pc = false 
2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.serial_jta_transactions = true 
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 
2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.rmi_export_class = none 
2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.max_actives = 50 
2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.checkpoint_interval = 500 
2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.enable_logging = true 
2021-02-02 19:00:36.145  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.log_base_name = tmlog 
2021-02-02 19:00:36.146  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.max_timeout = 300000 
2021-02-02 19:00:36.146  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.trust_client_tm = false 
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 
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 
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 
2021-02-02 19:00:36.146  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.oltp_retry_interval = 10000 
2021-02-02 19:00:36.146  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: java.naming.provider.url = rmi://localhost:1099 
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 
2021-02-02 19:00:36.146  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : USING: com.atomikos.icatch.default_jta_timeout = 10000 
2021-02-02 19:00:36.147  INFO 8868 --- [           main] c.a.icatch.provider.imp.AssemblerImp     : Using default (local) logging and recovery... 
2021-02-02 19:00:36.184  INFO 8868 --- [           main] c.a.d.xa.XATransactionalResource         : test1: refreshed XAResource 
2021-02-02 19:00:36.203  INFO 8868 --- [           main] c.a.d.xa.XATransactionalResource

同时，我们在transaction-logs目录下，还能找到关于事务的日志信息：

{"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"}]} 
{"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"}]} 
{"id":"127.0.0.1.tm161226409092800002","wasCommitted":false,"participants":[{"uri":"127.0.0.1.tm3","state":"TERMINATED","expires":1612264100832,"resourceName":"test1"}]}