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简单易懂的ThreadLocal用于事务控制

guangwenyin 2021-12-04 18:02 原文

一  场景介绍

很多时候离开场景谈技术是不太适合的，也是不太容易理解的，毕竟天上飞的理念还要有落地的实现才有意义。这里我们以常见的转账为例。

数据库threadlocal有一张表account,里面有两个用户jianlinwang和guangwenyin,现在jianlinwang要给guangwenyin转一个亿。如下图

 

二  问题引出

这里我们用原生jdbc和mysql驱动来实现，涉及如下两个操作

jianlinwang转出：update account set balance = balance - ? where id = ? 

guangwenyin转入：update account set balance = balance + ? where id = ? 

显然，我们的目的是让这两个操作要么同时成功，要么同时失败，那么两个操作放在一个事务里面就行，接下来的问题是怎么才能把两个操作放在一个事务里面呢，又怎么控制事务的提交和回滚呢？

三  常规解决方案

我们采用普遍使用的三层架构，dao层操作数据库，service层调用dao层处理业务，web层调用service层获取业务处理结果。

在程序中实现我们想要的结果，很重要的两个问题：1 两个数据库操作用的是同一个connection   2  保证线程隔离 

项目结构如下：

 

 

 ----------------------------------------------------------

web

-------------------------------------------------------

package com.study.threadlocal.web;

import com.study.threadlocal.service.AccountService;
import java.sql.SQLException;
/**
 * @Author guangwenyin
 * @Date 2021/12/3
 */
public class Web {
    public static void main(String[] args) throws SQLException {
        AccountService service=new AccountService();
        boolean result = service.transfer(1, 2, 1.0);
        if (result){
            System.out.println("转账成功");
        }else {
            System.out.println("转账失败");
        }
    }
}

 ------------------------------------------------------

AccountService

-------------------------------------------------------

package com.study.threadlocal.service;

import com.study.threadlocal.dao.AccountDao;
import com.study.threadlocal.util.JDBCUtils;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;

/**
 * @Author guangwenyin
 * @Date 2021/12/3
 */
public class AccountService {

    AccountDao dao=new AccountDao();

    /**
     * 转账的方法
     * @param fromUserId  转出用户id
     * @param toUserId    转入用户id
     * @param money       转账金额
     * @return            转账是否成功的标识 ，false：失败 ，true：成功
     */
    public  boolean transfer(Integer fromUserId,Integer toUserId,Double money) throws SQLException {

        Connection connection=null;
        try {
            synchronized (AccountService.class){
                //获取数据库链接
                connection= JDBCUtils.getConnection();
                //关闭自动提交，开启事务
                connection.setAutoCommit(false);
                dao.add(toUserId,money,connection);
                //异常代码
//                int i=1/0;
                dao.minus(fromUserId,money,connection);
                //成功提交
                connection.commit();
                connection.close();
                return true;
            }
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
            assert connection != null;
            //失败回滚
            connection.rollback();
            connection.close();
            return false;
        }

    }
}

 ------------------------------------------------------

AccountDao

-------------------------------------------------------

package com.study.threadlocal.dao;

import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.SQLException;

/**
 * @Author guangwenyin
 * @Date 2021/12/3
 */
public class AccountDao {

    /**
     * 增加用户金额的方法
     * @param userId  转入用户的id
     * @param money   转入金额
     * @param connection  数据库链接
     * @throws SQLException
     */
    public void add (Integer userId, Double money,Connection connection) throws SQLException {
//        Connection connection = JDBCUtils.getConnection();//这里每次调用方法获取的链接不是同一个
        String sql="update account set balance = balance + ? where id = ?";
        PreparedStatement preparedStatement=connection.prepareStatement(sql);
        preparedStatement.setDouble(1,money);
        preparedStatement.setInt(2,userId);
        preparedStatement.executeUpdate();
//        connection.close();//这里不能关闭链接

    }

    /**
     * 扣减用户金额的方法
     * @param userId 转出用户的id
     * @param money  转出金额
     * @param connection  数据库链接
     * @throws SQLException
     */
    public void minus (Integer userId, Double money,Connection connection) throws SQLException {
//        Connection connection = JDBCUtils.getConnection();//这里每次调用方法获取的链接不是同一个,所以不能这样获取
        String sql="update account set balance = balance - ? where id = ?";
        PreparedStatement preparedStatement=connection.prepareStatement(sql);
        preparedStatement.setDouble(1,money);
        preparedStatement.setInt(2,userId);
        preparedStatement.executeUpdate();
//        connection.close();//这里不能关闭链接
    }
}

 ------------------------------------------------------

JDBCUtils

-------------------------------------------------------

package com.study.threadlocal.util;

import java.io.InputStream;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import java.util.Properties;

/**
 * @Author guangwenyin
 * @Date 2021/12/3
 */
public class JDBCUtils {

    /**
     *
     * @Description 获取数据库的连接
     */
    public static Connection getConnection() throws Exception {
        // 1.读取配置文件中的基本信息
        InputStream is = ClassLoader.getSystemClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");

        Properties pros = new Properties();
        pros.load(is);
        String user = pros.getProperty("username");
        String password = pros.getProperty("password");
        String url = pros.getProperty("url");
        String driverClass = pros.getProperty("driverClass");

        // 2.加载驱动
        Class.forName(driverClass);

        // 3.获取连接
        Connection   connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);
        return connection;
    }

}

 ------------------------------------------------------

jdbc.properties

-------------------------------------------------------

username=root
password=123456
url=jdbc:mysql://localhost:3306/threadlocal?rewriteBatchedStatements=true
driverClass=com.mysql.jdbc.Driver

出现异常

 

 

 

 太可惜了！

 

正常情况

 

 

 

 

 太开心了，小目标实现了！

 

四  threadlocal解决方案

那么问题来了，常规解决方案能解决问题，为什么还要提出threadlocal解决方案呢？

原因主要有两个：一方面，上面的常规解决方案增加了代码的耦合度，为什么这么说，service层在调用dao层时，为了保证用的是同一个connection,使用了传参的方式，而connection是与业务无关的。另一方面，降低了系统性能，这个很好理解，因为加锁了。

threadlocal解决方案代码：

 ------------------------------------------------------

web

-------------------------------------------------------

package com.study.threadlocal.web;
import com.study.threadlocal.service.AccountService;
import java.sql.SQLException;

/**
 * @Author guangwenyin
 * @Date 2021/12/3
 */
public class Web {
    public static void main(String[] args) throws SQLException {
        AccountService service=new AccountService();
        boolean result = service.transfer(1, 2, 1.0);
        if (result){
            System.out.println("转账成功");
        }else {
            System.out.println("转账失败");
        }
    }
}


 ------------------------------------------------------

AccountService

-------------------------------------------------------

package com.study.threadlocal.service;

import com.study.threadlocal.dao.AccountDao;
import com.study.threadlocal.util.JDBCUtils;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;

/**
 * @Author guangwenyin
 * @Date 2021/12/3
 */
public class AccountService {

    AccountDao dao=new AccountDao();

    /**
     *
     * @Description 转账的方法
     */
    public  boolean transfer(Integer fromUserId,Integer toUserId,Double money) throws SQLException {

        Connection connection=null;
        try {
                //不再需要同步处理
                connection= JDBCUtils.getConnection();
                connection.setAutoCommit(false);
                System.out.println("AccountService---connection---"+connection);
                dao.add(toUserId,money);
                int i=1/0;//异常代码
                dao.minus(fromUserId,money);
                connection.commit();
                connection.close();
                return true;
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
            assert connection != null;
            connection.rollback();
            connection.close();
            return false;
        }

    }
}

 ------------------------------------------------------

AccountDao

-------------------------------------------------------

package com.study.threadlocal.dao;

import com.study.threadlocal.util.JDBCUtils;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;

/**
 * @Author guangwenyin
 * @Date 2021/12/3
 */
public class AccountDao {

    /**
     * 增加用户金额的方法
     * @param userId  转入用户的id
     * @param money  转入金额
     * @throws Exception
     */
    public void add (Integer userId, Double money) throws Exception {
        Connection connection = JDBCUtils.getConnection();//同一个线程通过此方法获取的是同一个链接
        System.out.println("AccountDao-------connection---"+connection);

        String sql="update account set balance = balance + ? where id = ?";
        PreparedStatement preparedStatement=connection.prepareStatement(sql);
        preparedStatement.setDouble(1,money);
        preparedStatement.setInt(2,userId);
        preparedStatement.executeUpdate();
//        JDBCUtils.closeResource(connection,preparedStatement);//链接不能关闭

    }

    /**
     * 扣减用户金额的方法
     * @param userId
     * @param money
     * @throws Exception
     */
    public void minus (Integer userId, Double money) throws Exception {
        Connection connection = JDBCUtils.getConnection();//同一个线程通过此方法获取的是同一个链接
        String sql="update account set balance = balance - ? where id = ?";
        PreparedStatement preparedStatement=connection.prepareStatement(sql);
        preparedStatement.setDouble(1,money);
        preparedStatement.setInt(2,userId);
        preparedStatement.executeUpdate();
//        JDBCUtils.closeResource(connection,preparedStatement);//链接不能关闭
    }
}

 ------------------------------------------------------

JDBCUtils

-------------------------------------------------------

package com.study.threadlocal.util;

import java.io.InputStream;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.util.Properties;

/**
 * @Author guangwenyin
 * @Date 2021/12/3
 */
public class JDBCUtils {


    static ThreadLocal<Connection> threadLocal=new ThreadLocal<>();

    /**
     *
     * @Description 获取数据库的连接
     */
    public static Connection getConnection() throws Exception {
        // 0,先从threadlocal里面获取链接，有则返回
        Connection   connection = threadLocal.get();
        if(!(connection==null)){
            return connection;
        }

        // 1.读取配置文件中的基本信息
        InputStream is = ClassLoader.getSystemClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");
        Properties pros = new Properties();
        pros.load(is);
        String user = pros.getProperty("username");
        String password = pros.getProperty("password");
        String url = pros.getProperty("url");
        String driverClass = pros.getProperty("driverClass");

        // 2.加载驱动
        Class.forName(driverClass);

        // 3.获取连接,并放入threadlocal
        connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);
        threadLocal.set(connection);
        return connection;
    }
}


 ------------------------------------------------------

jdbc.properties

-------------------------------------------------------

username=root
password=123456
url=jdbc:mysql://localhost:3306/threadlocal?rewriteBatchedStatements=true
driverClass=com.mysql.jdbc.Driver

出现异常

 

 

 

 正常情况

 

 

 

 nice!

从以上案例可以看出通过threadlocal就避免了参数传递带来的耦合，同时也避免了同步方式带来的性能损失。


学无止境，让学习成为一种习惯。

本人水平有限，有不对的地方请指教，谢谢。

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