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关于用 ThreadLocal 管理 Connection 的一些总结

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作者 正文
   发表时间:2009-10-01  
    随着Hibernate3的流行,使用ThreadLocal管理事务的方式已然深入人心,在Hibernate3的项目里,如果不需要实现跨数据库的事务,使用Thread管理事务的效率比JTA这个庞然大物高很多,自然地成为了大家的首选。当然,既然ThreadLocal是JDK的一个基本实现(从JDK1.2起),它当然不独为Hibernate所有,即使我们只使用最基本的JDBC Connection,使用ThreadLocal Pattern也会给我们的系统设计带来许多好处。

    所谓用Thread管理事务,就是始终保证当前线程只有一个在使用中的Connection(或Hibernate Session,以下如无特别说明,关于Connection的表述都可套用在Session上),而且只要有需要,我们总有办法拿到与当前线程绑定了的唯一的Connection,比如:

public class AppService {
    ...

    public void updateDataService() {
        Connection conn = MyTransactionManager.getCurrentConn();
        MyTransactionManager.beginTransaction();

        new DAO1().update1stBatch();
        new DAO3().update3rdBatch();

        MyTransactionManager.commitTransaction();
        MyTransactionManager.closeConn(conn);
    }

    ...
}

public class DAO1 {
    ...

    public void update1stBatch() {
        Connection conn = MyTransactionManager.getCurrentConn();
        ...
        new DAO2().update2ndBatch();
    }
}

public class DAO2 {
    ...

    public void update2ndBatch() {
        Connection conn = MyTransactionManager.getCurrentConn();
        ...
    }
}

public class DAO3 {
    ...

    public void update3rdBatch() {
        Connection conn = MyTransactionManager.getCurrentConn();
        ...
    }
}


    在上面代码中,我们从AppService里的方法的开头取得一个当前线程的connection并开启它的事务,并在方法的末尾提交这个事务(异常处理及回滚已省略)。设计的期望是,在这个方法里所有执行的DAO们的方法的数据库操作都应该处于该事务的管理之下。问题是每个dao的方法都需要首先拿到一个Connection才能工作,如果这个Connection不是service方法开头提到的那个,那么它就不能被纳入我们所开启的事务里了。

让每个dao方法取得的Connection都与service方法里提到的Connection保持同一,是靠ThreadLocal来保证的。getCurrentConn()方法调用ThreadLocal变量的相关操作,获取当前执行线程中唯一的Connection对象,因此只要你的Connection是用getCurrentConn()方法获取的,那么每次拿到的都是那个家伙,dao嵌套也好(如dao2),绝不会错。

至于ThreadLocal Pattern具体如何实现,网上有大把文章可读,我在这里想提的是一个比较容易出错的地方。一般说来,系统设计如果使用service层,那么该层的每一个方法都应该代表了一个执行线程的开始和结束,至少对于ThreadLocal变量来说是这样,也就是说,service层的方法应该在最开始创建ThreadLocal变量,并在结束前销毁它。这里的问题是,应用服务器(如JBoss)如何判定一个线程的终结的。我遇到的问题是,如果使用AJAX的HttpRequest发出请求,后台service层执行相关的方法,再把结果返回给AJAX的回调函数,那么应用服务器是会把该线程终结的,这样每次service方法执行前,都会新建一个ThreadLocal 的Connection对象并一直使用它直到service方法结束。但是在JSP下面就完全不同,如果你在浏览器里连续两次进入同一个jsp,线程就不会因为在两次jsp访问之间被销毁一次,也因此ThreadLocal变量(Connection)也就不能被自然销毁。

当ThreadLocal变量(Connection)不能随着线程自然销毁,其问题是显而易见的,比如下面的代码:
public class AppService {
    ...

    public void updateDataService() {
        //获取单例类的实例
        MyTransactionManager transMgr = transMgr.getInstance();
        
        Connection conn = transMgr.getCurrentConn();
        transMgr.beginTransaction();

        new DAO1().update1stBatch();
        new DAO3().update3rdBatch();

        transMgr.commitTransaction();
        transMgr.closeConn(conn);
    }

    ...
}

//这是一个单例类
public class MyTransactionManager {
    //具体的ThreadLocal实现子类,用泛型指定管理对象是java.sql.Connection类
    private ConnectionThreadLocal currentConnManager;
    
    public MyTransactionManager getInstance() {...}

    public Connection getCurrentConn() {
        Connection curConn = currentConnManager.get();
        if (curConn == null) {
            curConn = openConn();
            //不必须但推荐,如ThreadLocal对象总能随着线程自然销毁就可以不用
            currentConnManager.set(curConn);
        }
        return curConn;
    }

    public Connection openNewConn() {...}

    public void closeConn(Connection conn) {
        try {
	    if (conn != null) {
		conn.close();
		conn = null;
                //不必须但推荐,如ThreadLocal对象总能随着线程自然销毁就可以不用
                currentConnManager.set(null);
	    }
	} catch (SQLException e) {
	    e.printStackTrace();
	}
    }
}


    上面的代码演示了,如果每次ThreadLocal变量总是能在正确的时候自然销毁,那么closeConn()里的currentConnManager.set(null)是可以省略的,有趣的是,此时可以连getCurrentConn()里的currentConnManager.set(curConn)也可以省略,道理如下(不想看可以跳过):
Connection curConn = currentConnManager.get()已经让curConn成为了ThreadLocal管理器(currentConnManager)中的成员的引用,如果此时还没有打开任何ThreadLocal的Connection,那么它引用的值为null,下面执行conn = openNewConn()之后,curConn也就是currentConnManager的成员就取得了一个具体对象的引用了,这跟set(curConn)的效果是一样的。
    如果ThreadLocal变量不能自然销毁,而closeConn()里面又没有执行set(null),那么ThreadLocal变量仍将持有该Connection的引用,尽管它已经被关闭了(由于是DataSource提供的Connection,这个对象并不是真的被销毁成null了,尽管它已经不能用了,除非用DataSource.getConnection()将它再次激活)。这下问题就来了,如果你在同一线程中连续两次执行了AppService的updateDataService()方法(比如两次访问同一JSP),在第二次updateDataService()的开始,当其试图取得currentConn的时候,它拿到的却是那个已经被DataSource放逐了的、尚未再次激活的Connection。于是,无论接下来你要用这个Connection做什么事都会被服务器拒绝(JBoss下的错误消息:Connection is not associated with a managed Connection...),因为它不是激活状态下的Connection。
    最后,无论你是否看懂了上面的文字表述,按照示例代码中的方式,老老实实地在closeConn()的时候为ThreadLocal变量set(null)(同时getCurrentConn()里的set(conn)也不能省略),那么永远不会有事。
   发表时间:2009-10-01  
感觉你的这个问题和ThreadLocal并没有直接关系!
你这个事业务上设计没有完备,而ThreadLocal是解决多线程间隔离共享资源,你的代码并没有显示出事ThreadLocal的问题!
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   发表时间:2009-10-02  
danni505 写道
感觉你的这个问题和ThreadLocal并没有直接关系!
你这个事业务上设计没有完备,而ThreadLocal是解决多线程间隔离共享资源,你的代码并没有显示出事ThreadLocal的问题!

我并没有说ThreadLocal有什么问题,而是有些时候我们容易使用不当。比如,当每个service方法的一次执行都独占一个活动线程,即使没有set(curConn)也是可用的,但是省略set()方法的潜在危险就是一旦发生两个以上的service方法在同一线程中被执行(也许是因为软件升级),这个bug很可能让你无所适从,由于你潜意识里已经认为set()方法是不必要的,遇到bug的时候也就未必想得起来。

此外,ThreadLocal并不只是用来解决多线程共享资源隔离的,它对事务控制的贡献也不能磨灭,实际上本文正是侧重于后者的。
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   发表时间:2009-10-03  
danni505 写道

此外,ThreadLocal并不只是用来解决多线程共享资源隔离的,它对事务控制的贡献也不能磨灭,实际上本文正是侧重于后者的。

胡扯,ThreadLocal同事务控制搭什么界???
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   发表时间:2009-10-03  
ThreadLocal事务控制 没关系,而且用ThreadLocal控制事务很不好。
Hibernate3 用ThreadLocal来处理session 是个败笔。
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   发表时间:2009-10-04  
smilerain 写道
ThreadLocal事务控制 没关系,而且用ThreadLocal控制事务很不好。
Hibernate3 用ThreadLocal来处理session 是个败笔。



请问这位前辈,哪种方式处理事务好?
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   发表时间:2009-10-04   最后修改:2009-10-04
ghyghost 写道
smilerain 写道
ThreadLocal事务控制 没关系,而且用ThreadLocal控制事务很不好。
Hibernate3 用ThreadLocal来处理session 是个败笔。



请问这位前辈,哪种方式处理事务好?


看你的应用场景

1, 如果你只有一个resource 或者resource之间不需要事务协调, 那么直接通过ra使用resource本身提供的事务管理就可以了,这种方式也叫本地事务

2, 如果你有多个resource, 并且resource之间需要事务协调, 那么必须使用2pc协议, 在这种情况下,你必须要拥有一个RM, 并且通过这个RM 来协调各个ra 之间的事务关系。 这种方式也叫分布式事务,也叫全局事务。

没有那种事务方式比较好这种说法, 完全取决于你的应用场景。

THreadLoacal 和 事务没有任何关系, hibernate 将具有本地事务的ra(jdbc connection) 放在 ThreadLoaal中,企图有这种方式在线程级别同步多个ra之间的事务关系, 不符合2pc 协议, 也不能满足分布式事务的要求。具体反映在无法再多个ra上进行事务协调,后面的事务失败了, 前面的已经提交的事务无法回滚。这将导致各个ra所对应的resource上的数据发生不一致,而且事务补偿方式也很难和这种方式集成。所以这个设计只能工作在对单一ra上的多次操作上。但是这种情况通常来说并不需要使用ThreadLocal, 本地事务就可以工作的很好。


至于为什么要用ThreaLocal,通常是解决在分层设计中, 对于 ra 的处理通常比较棘手, 具体表现在跨层操作时候的参数传递上,例如
conn = open connection;

dao1.doOpt(conn);
dao2.doOpt(conn);

close conn;

1个业务操作需要访问同1个ra但要做多次操作 ,这种情况下, ra的跨层传递就变的棘手。

一种解决方式是,把conn 放在全局变量中,

global conn = open connection;

dao1.doOpt();
dao2.doOpt();

close conn;

这种方式确实可以解决一些问题, 至少在跨层操作时,避免了和业务无关的参数传递。但全局变量的使用并不是一个好的方式。所有了方式2

tl = new threadLocal();
conn = open connection;
tl.put(conn);
dao1.doOpt();
dao2.doOpt();
close conn;

这种方式避免了使用全局变量, 同时采用的合适的设计模式再加上一些aop 可以把这段代码在做精简。我想我不用再写下去了。
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   发表时间:2009-10-04   最后修改:2009-10-04
是啥意思啊?没看明白。
你明明是在service层控制事务,为什么要说在用ThreadLocal管理事务?你给出的这个代码:
MyTransactionManager transMgr = transMgr.getInstance();  
          
Connection conn = transMgr.getCurrentConn();  
transMgr.beginTransaction();  

new DAO1().update1stBatch();  
new DAO3().update3rdBatch();  

transMgr.commitTransaction();  
transMgr.closeConn(conn); 

怎么管理事务?如果update1stBatch和update3rdBatch出错了,你在哪捕获并回滚呢?
你用ThreadLocal的原因能说的具体一些么?

看了mikewang的解答,明白了。真是表达方式上千差万别啊——管理事务...
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   发表时间:2009-10-06  
楼主 你到底是想讲线程还是想讲事务啊
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   发表时间:2009-10-09  
pipilu 写道
是啥意思啊?没看明白。
你明明是在service层控制事务,为什么要说在用ThreadLocal管理事务?你给出的这个代码:
MyTransactionManager transMgr = transMgr.getInstance();  
          
Connection conn = transMgr.getCurrentConn();  
transMgr.beginTransaction();  

new DAO1().update1stBatch();  
new DAO3().update3rdBatch();  

transMgr.commitTransaction();  
transMgr.closeConn(conn); 

怎么管理事务?如果update1stBatch和update3rdBatch出错了,你在哪捕获并回滚呢?
你用ThreadLocal的原因能说的具体一些么?

看了mikewang的解答,明白了。真是表达方式上千差万别啊——管理事务...


请大家不要望文生义,ThreadLocal名字叫“线程本地变量”,但对于其管理的资源而言,不需要考虑线程,因为对它们而言永远只有一个线程,就是当前线程。楼上同学问得好,我讲的只是事务,与线程无关。

对于“管理事务”的表达,我承认有些不妥,或许改用 “用ThreadLocal帮助管理本地事务”更好些?另外,to pipilu:
这段代码我加上try catch不就可以回滚事务了?如下:
MyTransactionManager transMgr = transMgr.getInstance();  
          
Connection conn = transMgr.getCurrentConn();  
transMgr.beginTransaction();  

try {
    new DAO1().update1stBatch();  
    new DAO3().update3rdBatch();  
} catch (Exception e) {
    conn.rollback();
    e.printStatckTrace();
}


transMgr.commitTransaction();  
transMgr.closeConn(conn); 

这样,无论是DAO1, DAO3, 甚至DAO2的所有update操作都会回滚。

对于mikewang所说的分布式事务,自有复杂的JTA来解决,ThreadLocal模式只是低端产品线上的一个替代品,它本身也不是因事务而生的,准确地说,它管理的是Connection而不是事务。
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