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JDBC事務和JTA事務

之前的事務介紹基本都是資料庫層面的事務,本文來介紹一下J2EE中和事務相關的內容,在閱讀本文之前,希望讀者對分散式有一定的瞭解。

關於事務的基礎知識這裡不再詳細介紹,想要了解的同學可以在我的部落格中閱讀相關文章

Java事務的型別有三種:JDBC事務JTA(Java Transaction API)事務容器事務。 常見的容器事務如Spring事務,容器事務主要是J2EE應用伺服器提供的,容器事務大多是基於JTA完成,這是一個基於JNDI的,相當複雜的API實現。所以本文暫不討論容器事務。本文主要介紹J2EE開發中兩個比較基本的事務:JDBC事務JTA事務

JDBC事務

JDBC的一切行為包括事務是基於一個Connection

的,在JDBC中是通過Connection物件進行事務管理。在JDBC中,常用的和事務相關的方法是: setAutoCommitcommitrollback等。

下面看一個簡單的JDBC事務程式碼:

public void JdbcTransfer() { 
    java.sql.Connection conn = null;
     try{ 
        conn = conn =DriverManager.getConnection("jdbc:oracle:thin:@host:1521:SID","username","userpwd");
         // 將自動提交設定為 false,
         //若設定為 true 則資料庫將會把每一次資料更新認定為一個事務並自動提交
         conn.setAutoCommit(false);

         stmt = conn.createStatement(); 
         // 將 A 賬戶中的金額減少 500 
         stmt.execute("\
         update t_account set amount = amount - 500 where account_id = 'A'");
         // 將 B 賬戶中的金額增加 500 
         stmt.execute("\
         update t_account set amount = amount + 500 where account_id = 'B'");

         // 提交事務
         conn.commit();
         // 事務提交:轉賬的兩步操作同時成功
     } catch(SQLException sqle){            
         try{ 
             // 發生異常,回滾在本事務中的操做
            conn.rollback();
             // 事務回滾:轉賬的兩步操作完全撤銷
             stmt.close(); 
             conn.close(); 
         }catch(Exception ignore){ 

         } 
         sqle.printStackTrace(); 
     } 
}

上面的程式碼實現了一個簡單的轉賬功能,通過事務來控制轉賬操作,要麼都提交,要麼都回滾。

JDBC事務的優缺點

JDBC為使用Java進行資料庫的事務操作提供了最基本的支援。通過JDBC事務,我們可以將多個SQL語句放到同一個事務中,保證其ACID特性。JDBC事務的主要優點就是API比較簡單,可以實現最基本的事務操作,效能也相對較好。

但是,JDBC事務有一個侷限:一個 JDBC 事務不能跨越多個數據庫!!!所以,如果涉及到多資料庫的操作或者分散式場景,JDBC事務就無能為力了。

JTA事務

為什麼需要JTA

通常,JDBC事務就可以解決資料的一致性等問題,鑑於他用法相對簡單,所以很多人關於Java中的事務只知道有JDBC事務,或者有人知道框架中的事務(比如Hibernate、Spring)等。但是,由於JDBC無法實現分散式事務,而如今的分散式場景越來越多,所以,JTA事務就應運而生。

如果,你在工作中沒有遇到JDBC事務無法解決的場景,那麼只能說你做的專案還都太小。拿電商網站來說,我們一般把一個電商網站橫向拆分成商品模組、訂單模組、購物車模組、訊息模組、支付模組等。然後我們把不同的模組部署到不同的機器上,各個模組之間通過遠端服務呼叫(RPC)等方式進行通訊。以一個分散式的系統對外提供服務。

一個支付流程就要和多個模組進行互動,每個模組都部署在不同的機器中,並且每個模組操作的資料庫都不一致,這時候就無法使用JDBC來管理事務。我們看一段程式碼:

/** 支付訂單處理 **/
@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void completeOrder() {
    orderDao.update(); // 訂單服務本地更新訂單狀態
    accountService.update(); // 呼叫資金賬戶服務給資金帳戶加款
    pointService.update(); // 呼叫積分服務給積分帳戶增加積分
    accountingService.insert(); // 呼叫會計服務向會計系統寫入會計原始憑證
    merchantNotifyService.notify(); // 呼叫商戶通知服務向商戶傳送支付結果通知
}

上面的程式碼是一個簡單的支付流程的操作,其中呼叫了五個服務,這五個服務都通過RPC的方式呼叫,請問使用JDBC如何保證事務一致性?我在方法中增加了@Transactional註解,但是由於採用呼叫了分散式服務,該事務並不能達到ACID的效果。

JTA事務比JDBC事務更強大。一個JTA事務可以有多個參與者,而一個JDBC事務則被限定在一個單一的資料庫連線。下列任一個Java平臺的元件都可以參與到一個JTA事務中:JDBC連線、JDO PersistenceManager 物件、JMS 佇列、JMS 主題、企業JavaBeans(EJB)、一個用J2EE Connector Architecture 規範編譯的資源分配器。

JTA的定義

Java事務API(Java Transaction API,簡稱JTA ) 是一個Java企業版 的應用程式介面,在Java環境中,允許完成跨越多個XA資源的分散式事務。

JTA和它的同胞Java事務服務(JTS;Java TransactionService),為J2EE平臺提供了分散式事務服務。不過JTA只是提供了一個介面,並沒有提供具體的實現,而是由j2ee伺服器提供商 根據JTS規範提供的,常見的JTA實現有以下幾種:

  • 1.J2EE容器所提供的JTA實現(JBoss)
  • 2.獨立的JTA實現:如JOTM,Atomikos.這些實現可以應用在那些不使用J2EE應用伺服器的環境裡用以提供分佈事事務保證。如Tomcat,Jetty以及普通的java應用。

JTA裡面提供了 java.transaction.UserTransaction ,裡面定義了下面幾個方法

begin:開啟一個事務

commit:提交當前事務

rollback:回滾當前事務

setRollbackOnly:把當前事務標記為回滾

setTransactionTimeout:設定事務的事件,超過這個事件,就丟擲異常,回滾事務

這裡,值得注意的是,不是使用了UserTransaction就能把普通的JDBC操作直接轉成JTA操作,JTA對DataSource、Connection和Resource 都是有要求的,只有符合XA規範,並且實現了XA規範的相關介面的類才能參與到JTA事務中來,關於XA規範,請看我的另外一篇文章中有相關介紹。這裡,提一句,目前主流的資料庫都支援XA規範。

要想使用用 JTA 事務,那麼就需要有一個實現 javax.sql.XADataSource 、javax.sql.XAConnection 和 javax.sql.XAResource 介面的 JDBC 驅動程式。一個實現了這些介面的驅動程式將可以參與 JTA 事務。一個 XADataSource 物件就是一個 XAConnection 物件的工廠。XAConnection 是參與 JTA 事務的 JDBC 連線。

要使用JTA事務,必須使用XADataSource來產生資料庫連線,產生的連線為一個XA連線。

XA連線(javax.sql.XAConnection)和非XA(java.sql.Connection)連線的區別在於:XA可以參與JTA的事務,而且不支援自動提交。

public void JtaTransfer() { 
        javax.transaction.UserTransaction tx = null;
        java.sql.Connection conn = null;
         try{ 
             tx = (javax.transaction.UserTransaction) context.lookup("java:comp/UserTransaction");  //取得JTA事務,本例中是由Jboss容器管理
             javax.sql.DataSource ds = (javax.sql.DataSource) context.lookup("java:/XAOracleDS");  //取得資料庫連線池,必須有支援XA的資料庫、驅動程式  
             tx.begin();
            conn = ds.getConnection();

             // 將自動提交設定為 false,
             //若設定為 true 則資料庫將會把每一次資料更新認定為一個事務並自動提交
             conn.setAutoCommit(false);

             stmt = conn.createStatement(); 
             // 將 A 賬戶中的金額減少 500 
             stmt.execute("\
             update t_account set amount = amount - 500 where account_id = 'A'");
             // 將 B 賬戶中的金額增加 500 
             stmt.execute("\
             update t_account set amount = amount + 500 where account_id = 'B'");

             // 提交事務
             tx.commit();
             // 事務提交:轉賬的兩步操作同時成功