前方一系列大事務問題來襲,請及時拉響警報

蘇三說技術發表於2021-01-02

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,目前已經優化完成,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

1.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?

我們知道@Transactional註解是通過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《spring事務的這10種坑,你稍不注意可能就會踩中!!!》這篇文章。
@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。

2.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通過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,還可以通過在該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
  publicclass ServiceA {
  
     public void save(User user) {
           queryData1();
           queryData2();
           ((ServiceA)AopContext.currentProxy()).doSave(user);
     }
     
     @Transactional(rollbackFor=Exception.class)
     public void doSave(User user) {
         addData1();
         updateData2();
      }
   }

3.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。

4.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,你可能會一次批量更新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。

5.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。

6.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:

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

最後說一句

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