一、问题记录
在设计一个简单的重命名修改方法的时候考虑使用乐观插入+异常捕获来优化代码,其中用到了@Transaction这个注解。然而这里发现了一个致命缺陷,spring事务的问题。
- 永远不要在
@Transactional方法内部依赖try-catch来处理由数据库约束引起的RuntimeException,并期望事务能继续正常提交。
原代码如下:
@Transaction private void processFileNameDuplicate(AccountFileDO accountFileDO) { String originalFileName = accountFileDO.getFileName(); Long accountId = accountFileDO.getAccountId(); Long parentId = accountFileDO.getParentId(); // 首先尝试插入原始文件名(乐观插入) try { accountFileMapper.insert(accountFileDO); return; // 插入成功,直接返回 } catch (DataIntegrityViolationException e) { // 文件名冲突,需要重命名 } // 文件名冲突处理 String baseName, extension = ""; int dotIndex = originalFileName.lastIndexOf("."); if (dotIndex > 0 && dotIndex < originalFileName.length() - 1) { baseName = originalFileName.substring(0, dotIndex); extension = originalFileName.substring(dotIndex); } else { baseName = originalFileName; } int counter = 1; String newFileName; do { newFileName = baseName + "(" + counter + ")" + extension; counter++; accountFileDO.setFileName(newFileName); try { accountFileMapper.insert(accountFileDO); return; // 成功插入新文件名 } catch (DataIntegrityViolationException e) { // 继续循环尝试下一个文件名 } } while (true); }
分析这个乐观锁加异常捕获的设计(通过数据库的插入成功与否来判断新的命名是否可用),当第一次插入判断失败,进入给文件名加后缀继续插入判断的循环,直到插入判断成功,spring仍然保留着最初的异常DataIntegrityViolationException,最终在默认的@Transaction隔离级别下会执行回滚,数据库的那一套事务会收到spring给的ROLLBACK指令。这样就会出现一个BUG,Java 对象accountFileDO的状态不会回滚,尽管被修正了,在数据库中依然查询不到。
二、设计思路和修正思路
| 策略 | 方法 | 缺陷 |
|---|---|---|
| 内存全量加载 | 使用预查询的方法将文件名全部取到SET集合中,避免事务问题,最终加上联合唯一索引确保最终一致性; | 内存瓶颈:当单个目录文件数量巨大时(如超过10万),会消耗大量内存。 |
| 目标化数据库查询 | 先乐观地检查原始名是否存在。如果存在,再用LIKE或REGEXP查询只捞出相关的重名文件(如笔记(%).txt),然后在内存中计算 | 1.数据库压力:LIKE或REGEXP查询可能无法完美利用索引,在千万级文件的目录下仍可能较慢。2.并发问题:依然存在“检查-操作”的竞态条件,需要数据库唯一索引来兜底。 |
| 乐观插入与异常捕获 | 不做任何SELECT检查,直接尝试INSERT。如果成功,万事大吉。如果失败(捕获唯一键异常),则在catch块中处理重命名逻辑,再次尝试INSERT | 1.失败时最慢:异常的抛出和捕获、事务的回滚,开销很大。如果冲突频繁,性能会急剧下降。2.代码复杂性高:需要处理 Spring@Transactional的回滚陷阱,通常需要隔离事务,实现起来非常复杂且易错。3.设计模式争议:滥用异常来控制正常的业务流程。 |
| 架构级优化 | 1. 分布式锁:在执行任何数据库操作前,先通过 Redis (SETNX) 等中间件获取一个代表该文件名的分布式锁,确保同一时间只有一个线程能操作这个名字。2. ID与名称解耦:文件在数据库中的唯一标识是UUID,而用户看到的文件名只是一个可变的“别名”。唯一性约束放在(parent_id, alias_name)上。 | 1.引入新依赖:需要引入并维护 Redis 等外部系统,增加了系统复杂度。2.设计更复杂:需要从系统设计的更高层面去规划,不再是单个函数的优化。 |
针对于方案3,修正思路是启用一个沙箱机制,将数据库插入判断操作放到由@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW, noRollbackFor = DataIntegrityViolationException.class)注解的方法内部。
代码如下:
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.stereotype.Component; import org.springframework.transaction.annotation.Propagation; import org.springframework.transaction.annotation.Transactional; import org.springframework.dao.DataIntegrityViolationException; @Component public class AccountFileSaver { @Autowired private AccountFileMapper accountFileMapper; /** * 在一个全新的、独立的事务中尝试插入数据。 * 这是实现策略三的关键。 * * @param accountFileDO 要插入的文件对象 * @throws DataIntegrityViolationException 如果发生唯一键冲突,则向上抛出 */ @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW) public void tryInsert(AccountFileDO accountFileDO) { // 这个insert操作在自己的“事务沙箱”里运行。 // 如果成功,这个小事务就自己提交了。 // 如果因为唯一键冲突失败,它会抛出异常,并且这个小事务自己回滚。 // 关键在于,它的失败不会“污染”调用它的外部主事务。 accountFileMapper.insert(accountFileDO); } }
最终调用注入该类,调用tryInsert()方法代替原始的插入。实现外置沙箱处理掉异常,不影响外部事务。
三、使用@Transaction的一些总结
- Spring AOP 代理机制
@Transactional注解是通过 Spring AOP(面向切面编程)的代理机制来实现的。- 当你调用一个 Bean 的方法时(比如
serviceA.methodA()),你实际调用的是 Spring 为serviceA创建的代理对象。这个代理对象在调用真实方法前后,会为你加上开启事务、提交/回滚事务的逻辑。 - 但是,如果在一个类内部,一个方法调用同一个类的另一个方法(
this.methodB()),这个调用是直接在对象内部发生的,不会经过代理。因此,methodB上的@Transactional注解就会失效。 - 所以,我们必须把
tryInsert方法放到另一个独立的类 (AccountFileSaver) 中,然后通过注入来调用 (accountFileSaver.tryInsert())。这样才能确保每次调用都经过代理,从而让Propagation.REQUIRES_NEW生效。
- 最终还是采用了策略一,简简单单
- “文件名重复”的场景下,用多层事务嵌套设计不合理,违背了的整个流程的原子性,外层的
@Transactional的事务获取到其他流程抛出的异常后发起回滚,而嵌套的独立事务已经完成提交