頭疼，大事務問題如何解決？

苏三说技术發表於2024-07-10

前言

最近有個網友問了我一個問題：系統中大事務問題要如何處理？

正好前段時間我在公司處理過這個問題，我們當時由於專案初期時間比較緊張，為了快速完成業務功能，忽略了系統部分效能問題。專案順利上線後，專門抽了一個迭代的時間去解決大事務問題，目前已經最佳化完成，並且順利上線。現給大家總結了一下，我們當時使用的一些解決辦法，以便大家被相同問題困擾時，可以參考一下。

大事務引發的問題

在分享解決辦法之前，先看看系統中如果出現大事務可能會引發哪些問題

從上圖可以看出如果系統中出現大事務時，問題還不小，所以我們在實際專案開發中應該儘量避免大事務的情況。如果我們已有系統中存在大事務問題，該如何解決呢？

解決辦法

少用@Transactional註解

大家在實際專案開發中，我們在業務方法加上@Transactional註解開啟事務功能，這是非常普遍的做法，它被稱為宣告式事務。

部分程式碼如下：

   @Transactional(rollbackFor=Exception.class)
   public void save(User user) {
         doSameThing...
   }

然而，我要說的第一條是：少用@Transactional註解。

為什麼？

  1. 我們知道@Transactional註解是透過spring的aop起作用的，但是如果使用不當，事務功能可能會失效。如果恰巧你經驗不足，這種問題不太好排查。至於事務哪些情況下會失效，可以參考我之前寫的《聊聊spring事務失效的12種場景，太坑了》這篇文章。
  2. @Transactional註解一般加在某個業務方法上，會導致整個業務方法都在同一個事務中，粒度太粗，不好控制事務範圍，是出現大事務問題的最常見的原因。

那我們該怎麼辦呢？

可以使用程式設計式事務，在spring專案中使用TransactionTemplate類的物件，手動執行事務。

部分程式碼如下：


   @Autowired
   private TransactionTemplate transactionTemplate;
   
   ...
   
   public void save(final User user) {
         transactionTemplate.execute((status) => {
            doSameThing...
            return Boolean.TRUE;
         })
   }

從上面的程式碼中可以看出，使用TransactionTemplate的程式設計式事務功能自己靈活控制事務的範圍，是避免大事務問題的首選辦法。

當然，我說少使用@Transactional註解開啟事務，並不是說一定不能用它，如果專案中有些業務邏輯比較簡單，而且不經常變動，使用@Transactional註解開啟事務開啟事務也無妨，因為它更簡單，開發效率更高，但是千萬要小心事務失效的問題。

將查詢(select)方法放到事務外

如果出現大事務，可以將查詢(select)方法放到事務外，也是比較常用的做法，因為一般情況下這類方法是不需要事務的。

比如出現如下程式碼：

@Transactional(rollbackFor=Exception.class)
   public void save(User user) {
         queryData1();
         queryData2();
         addData1();
         updateData2();
   }

可以將queryData1和queryData2兩個查詢方法放在事務外執行，將真正需要事務執行的程式碼才放到事務中，比如：addData1和updateData2方法，這樣就能有效的減少事務的粒度。

如果使用TransactionTemplate的程式設計式事務這裡就非常好修改。


   @Autowired
   private TransactionTemplate transactionTemplate;
   
   ...
   
   public void save(final User user) {
         queryData1();
         queryData2();
         transactionTemplate.execute((status) => {
            addData1();
            updateData2();
            return Boolean.TRUE;
         })
   }

但是如果你實在還是想用@Transactional註解，該怎麼拆分呢？

public void save(User user) {
         queryData1();
         queryData2();
         doSave();
    }
   
    @Transactional(rollbackFor=Exception.class)
    public void doSave(User user) {
       addData1();
       updateData2();
    }

這個例子是非常經典的錯誤，這種直接方法呼叫的做法事務不會生效，給正在坑中的朋友提個醒。因為@Transactional註解的宣告式事務是透過spring aop起作用的，而spring aop需要生成代理物件，直接方法呼叫使用的還是原始物件，所以事務不會生效。

有沒有辦法解決這個問題呢？

1.新加一個Service方法

這個方法非常簡單，只需要新加一個Service方法，把@Transactional註解加到新Service方法上，把需要事務執行的程式碼移到新方法中。具體程式碼如下：

@Servcie
  publicclass ServiceA {
     @Autowired
     prvate ServiceB serviceB;
  
     public void save(User user) {
           queryData1();
           queryData2();
           serviceB.doSave(user);
     }
   }
   
   @Servcie
   publicclass ServiceB {
   
      @Transactional(rollbackFor=Exception.class)
      public void doSave(User user) {
         addData1();
         updateData2();
      }
   
   }

2.在該Service類中注入自己

如果不想再新加一個Service類，在該Service類中注入自己也是一種選擇。具體程式碼如下：

@Servcie
  publicclass ServiceA {
     @Autowired
     prvate ServiceA serviceA;
  
     public void save(User user) {
           queryData1();
           queryData2();
           serviceA.doSave(user);
     }
     
     @Transactional(rollbackFor=Exception.class)
     public void doSave(User user) {
         addData1();
         updateData2();
      }
   }

可能有些人可能會有這樣的疑問：這種做法會不會出現迴圈依賴問題？

其實spring ioc內部的三級快取保證了它，不會出現迴圈依賴問題。如果你想進一步瞭解迴圈依賴問題，可以看看我之前文章《spring解決迴圈依賴為什麼要用三級快取？》。

3.在該Service類中使用AopContext.currentProxy()獲取代理物件

上面的方法2確實可以解決問題，但是程式碼看起來並不直觀，還可以透過在該Service類中使用AOPProxy獲取代理物件，實現相同的功能。具體程式碼如下：

  @Servcie
  public class ServiceA {
  
     public void save(User user) {
           queryData1();
           queryData2();
           ((ServiceA)AopContext.currentProxy()).doSave(user);
     }
     
     @Transactional(rollbackFor=Exception.class)
     public void doSave(User user) {
         addData1();
         updateData2();
      }
   }

事務中避免遠端呼叫

我們在介面中呼叫其他系統的介面是不能避免的，由於網路不穩定，這種遠端調的響應時間可能比較長，如果遠端呼叫的程式碼放在某個事物中，這個事物就可能是大事務。當然，遠端呼叫不僅僅是指呼叫介面，還有包括：發MQ訊息，或者連線redis、mongodb儲存資料等。

   @Transactional(rollbackFor=Exception.class)
   public void save(User user) {
         callRemoteApi();
         addData1();
   }

遠端呼叫的程式碼可能耗時較長，切記一定要放在事務之外。


   @Autowired
   private TransactionTemplate transactionTemplate;
   
   ...
   
   public void save(final User user) {
         callRemoteApi();
         transactionTemplate.execute((status) => {
            addData1();
            return Boolean.TRUE;
         })
   }

有些朋友可能會問，遠端呼叫的程式碼不放在事務中如何保證資料一致性呢？這就需要建立：重試+補償機制，達到資料最終一致性了。

事務中避免一次性處理太多資料

如果一個事務中需要處理的資料太多，也會造成大事務問題。比如為了操作方便，你可能會一次批次更新1000條資料，這樣會導致大量資料鎖等待，特別在高併發的系統中問題尤為明顯。

解決辦法是分頁處理，1000條資料，分50頁，一次只處理20條資料，這樣可以大大減少大事務的出現。

非事務執行

在使用事務之前，我們都應該思考一下，是不是所有的資料庫操作都需要在事務中執行？


   @Autowired
   private TransactionTemplate transactionTemplate;
   
   ...
   
   public void save(final User user) {
         transactionTemplate.execute((status) => {
            addData();
            addLog();
            updateCount();
            return Boolean.TRUE;
         })
   }

上面的例子中，其實addLog增加操作日誌方法 和 updateCount更新統計數量方法，是可以不在事務中執行的，因為操作日誌和統計數量這種業務允許少量資料不一致的情況。


   @Autowired
   private TransactionTemplate transactionTemplate;
   
   ...
   
   public void save(final User user) {
         transactionTemplate.execute((status) => {
            addData();           
            return Boolean.TRUE;
         })
         addLog();
         updateCount();
   }

當然大事務中要鑑別出哪些方法可以非事務執行，其實沒那麼容易，需要對整個業務梳理一遍，才能找出最合理的答案。

非同步處理

還有一點也非常重要，是不是事務中的所有方法都需要同步執行？我們都知道，方法同步執行需要等待方法返回，如果一個事務中同步執行的方法太多了，勢必會造成等待時間過長，出現大事務問題。

看看下面這個列子：


   @Autowired
   private TransactionTemplate transactionTemplate;
   
   ...
   
   public void save(final User user) {
         transactionTemplate.execute((status) => {
            order();
            delivery();
            return Boolean.TRUE;
         })
   }

order方法用於下單，delivery方法用於發貨，是不是下單後就一定要馬上發貨呢？

答案是否定的。

這裡發貨功能其實可以走mq非同步處理邏輯。


   @Autowired
   private TransactionTemplate transactionTemplate;
   
   ...
   
   public void save(final User user) {
         transactionTemplate.execute((status) => {
            order();
            return Boolean.TRUE;
         })
         sendMq();
   }

總結

本人從網友的一個問題出發，結合自己實際的工作經驗分享了處理大事務的6種辦法：

  1. 少用@Transactional註解
  2. 將查詢(select)方法放到事務外
  3. 事務中避免遠端呼叫
  4. 事務中避免一次性處理太多資料
  5. 非事務執行
  6. 非同步處理

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