让人头痛的大事务问题要如何解决？

2022-10-02
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让人头痛的大事务问题要如何解决？

前言

最近有个网友问了我一个问题：系统中大事务问题要如何处理？

正好前段时间我在公司处理过这个问题，我们当时由于项目初期时间比较紧张，为了快速完成业务功能，忽略了系统部分性能问题。项目顺利上线后，专门抽了一个迭代的时间去解决大事务问题，目前已经优化完成，并且顺利上线。现给大家总结了一下，我们当时使用的一些解决办法，以便大家被相同问题困扰时，可以参考一下。

大事务引发的问题

在分享解决办法之前，先看看系统中如果出现大事务可能会引发哪些问题

从上图可以看出如果系统中出现大事务时，问题还不小，所以我们在实际项目开发中应该尽量避免大事务的情况。如果我们已有系统中存在大事务问题，该如何解决呢？

解决办法

1.少用@Transactional注解

大家在实际项目开发中，我们在业务方法加上@Transactional注解开启事务功能，这是非常普遍的做法，它被称为声明式事务。

部分代码如下：

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

然而，我要说的第一条是：少用@Transactional注解。

为什么？

我们知道@Transactional注解是通过spring的aop起作用的，但是如果使用不当，事务功能可能会失效。如果恰巧你经验不足，这种问题不太好排查。至于事务哪些情况下会失效，可以参考我之前写的《spring事务的这10种坑，你稍不注意可能就会踩中！！！》这篇文章。
@Transactional注解一般加在某个业务方法上，会导致整个业务方法都在同一个事务中，粒度太粗，不好控制事务范围，是出现大事务问题的最常见的原因。那我们该怎么办呢？

可以使用编程式事务，在spring项目中使用TransactionTemplate类的对象，手动执行事务。

部分代码如下：

 @Autowired
 private TransactionTemplate transactionTemplate;

 ...

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

从上面的代码中可以看出，使用TransactionTemplate的编程式事务功能自己灵活控制事务的范围，是避免大事务问题的首选办法。

当然，我说少使用@Transactional注解开启事务，并不是说一定不能用它，如果项目中有些业务逻辑比较简单，而且不经常变动，使用@Transactional注解开启事务开启事务也无妨，因为它更简单，开发效率更高，但是千万要小心事务失效的问题。

2. 将查询(select)方法放到事务外

如果出现大事务，可以将查询(select)方法放到事务外，也是比较常用的做法，因为一般情况下这类方法是不需要事务的。

比如出现如下代码：

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

可以将queryData1和queryData2两个查询方法放在事务外执行，将真正需要事务执行的代码才放到事务中，比如：addData1和updateData2方法，这样就能有效的减少事务的粒度。

如果使用TransactionTemplate的编程式事务这里就非常好修改。

 @Autowired
 private TransactionTemplate transactionTemplate;

 ...

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

但是如果你实在还是想用@Transactional注解，该怎么拆分呢？

public void save(User user) {
   queryData1();
   queryData2();
   doSave();
}

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

这个例子是非常经典的错误，这种直接方法调用的做法事务不会生效，给正在坑中的朋友提个醒。因为@Transactional注解的声明式事务是通过spring aop起作用的，而spring aop需要生成代理对象，直接方法调用使用的还是原始对象，所以事务不会生效。

有没有办法解决这个问题呢？

1.新加一个Service方法

这个方法非常简单，只需要新加一个Service方法，把@Transactional注解加到新Service方法上，把需要事务执行的代码移到新方法中。具体代码如下：

@Servcie
public class ServiceA {
   @Autowired
   prvate ServiceB serviceB;

   public void save(User user) {
         queryData1();
         queryData2();
         serviceB.doSave(user);
   }
 }

 @Servcie
 public class ServiceB {

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

 }

2.在该Service类中注入自己

如果不想再新加一个Service类，在该Service类中注入自己也是一种选择。具体代码如下：

@Servcie
public class 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();
    }
 }

可能有些人可能会有这样的疑问：这种做法会不会出现循环依赖问题？

其实spring ioc内部的三级缓存保证了它，不会出现循环依赖问题。如果你想进一步了解循环依赖问题，可以看看我之前文章《spring解决循环依赖为什么要用三级缓存？》。

3.在该Service类中使用AopContext.currentProxy()获取代理对象

上面的方法2确实可以解决问题，但是代码看起来并不直观，还可以通过在该Service类中使用AOPProxy获取代理对象，实现相同的功能。具体代码如下：

@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();
    }
 }

4. 事务中避免远程调用

我们在接口中调用其他系统的接口是不能避免的，由于网络不稳定，这种远程调的响应时间可能比较长，如果远程调用的代码放在某个事物中，这个事物就可能是大事务。当然，远程调用不仅仅是指调用接口，还有包括：发MQ消息，或者连接redis、mongodb保存数据等。

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

远程调用的代码可能耗时较长，切记一定要放在事务之外。

 @Autowired
 private TransactionTemplate transactionTemplate;

 ...

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

有些朋友可能会问，远程调用的代码不放在事务中如何保证数据一致性呢？这就需要建立：重试+补偿机制，达到数据最终一致性了。

5. 事务中避免一次性处理太多数据

如果一个事务中需要处理的数据太多，也会造成大事务问题。比如为了操作方便，你可能会一次批量更新1000条数据，这样会导致大量数据锁等待，特别在高并发的系统中问题尤为明显。

解决办法是分页处理，1000条数据，分50页，一次只处理20条数据，这样可以大大减少大事务的出现。

6. 非事务执行

在使用事务之前，我们都应该思考一下，是不是所有的数据库操作都需要在事务中执行？

 @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，其实addLog增加操作日志方法和 updateCount更新统计数量方法，是可以不在事务中执行的，因为操作日志和统计数量这种业务允许少量数据不一致的情况。

@Autowired
private TransactionTemplate transactionTemplate;

...

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

当然大事务中要鉴别出哪些方法可以非事务执行，其实没那么容易，需要对整个业务梳理一遍，才能找出最合理的答案。

6. 异步处理

还有一点也非常重要，是不是事务中的所有方法都需要同步执行？我们都知道，方法同步执行需要等待方法返回，如果一个事务中同步执行的方法太多了，势必会造成等待时间过长，出现大事务问题。

看看下面这个列子：

@Autowired
private TransactionTemplate transactionTemplate;

...

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

order方法用于下单，delivery方法用于发货，是不是下单后就一定要马上发货呢？

答案是否定的。

这里发货功能其实可以走mq异步处理逻辑。

@Autowired
private TransactionTemplate transactionTemplate;

...

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