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Synchronized锁在Spring事务管理下,为啥还线程不

Synchronized锁在Spring事务管理下,为啥还线程不

作者: 戎码益深 | 来源:发表于2019-03-14 17:35 被阅读0次

    原文

      http://www.cnblogs.com/Java3y/p/10392645.html

    主题 Spring 线程

    前言

    只有光头才能变强。

    文本已收录至我的GitHub仓库,欢迎Star:https://github.com/ZhongFuCheng3y/3y

    大年初二,朋友问了我一个技术的问题(朋友实在是好学,佩服!)

    该问题来源知乎(synchronized锁问题):

    https://www.zhihu.com/question/277812143

    开启10000个线程,每个线程给员工表的money字段【初始值是0】加1,没有使用悲观锁和乐观锁,但是在业务层方法上加了synchronized关键字,问题是代码执行完毕后数据库中的money 字段不是10000,而是小于10000 问题出在哪里?

    Service层代码:

    SQL代码(没有加悲观/乐观锁):

    用1000个线程跑代码:

    简单来说:多线程跑一个使用synchronized关键字修饰的方法,方法内操作的是数据库,按正常逻辑应该最终的值是1000,但经过多次测试,结果是低于1000。这是为什么呢?

    一、我的思考

    既然测试出来的结果是低于1000,那说明这段代码不是线程安全的。不是线程安全的,那问题出现在哪呢?众所周知,synchronized方法能够保证所修饰的 代码块、方法 保证 有序性、原子性、可见性 。

    讲道理,以上的代码跑起来,问题中 Service 层的 increaseMoney() 是 有序的、原子的、可见的 ,所以断定跟synchronized应该没关系。

    (参考我之前写过的synchronize锁笔记:Java锁机制了解一下)

    既然Java层面上找不到原因,那分析一下数据库层面的吧(因为方法内操作的是数据库)。在 increaseMoney() 方法前加了 @Transcational 注解,说明这个方法是带有事务的。事务能保证同组的SQL要么同时成功,要么同时失败。讲道理,如果没有报错的话,应该每个线程都对money值进行 +1 。从理论上来说,结果应该是1000的才对。

    (参考我之前写过的Spring事务:一文带你看懂Spring事务!)

    根据上面的分析,我怀疑是提问者没测试好(hhhh,逃),于是我也跑去测试了一下,发现是以提问者的方式来使用是真的有问题

    首先贴一下我的测试代码:

    @RestController

    public class EmployeeController {

        @Autowired

        private EmployeeService employeeService;

        @RequestMapping("/add")

        public void addEmployee() {

            for (int i = 0; i < 1000; i++) {

                new Thread(() -> employeeService.addEmployee()).start();

            }

        }

    }

    @Service

    public class EmployeeService {

        @Autowired

        private EmployeeRepository employeeRepository;

        @Transactional

        public synchronized void addEmployee() {

            // 查出ID为8的记录,然后每次将年龄增加一

            Employee employee = employeeRepository.getOne(8);

            System.out.println(employee);

            Integer age = employee.getAge();

            employee.setAge(age + 1);

            employeeRepository.save(employee);

        }

    }

    简单地打印了每次拿到的employee值,并且拿到了SQL执行的顺序,如下(贴出小部分):

    从打印的情况我们可以得出:多线程情况下并没有串行执行 addEmployee() 方法。这就导致对同一个值做重复的修改,所以最终的数值比1000要少。

    二、图解出现的原因

    发现并不是同步执行的,于是我就怀疑 synchronized 关键字和Spring肯定有点冲突。于是根据这两个关键字搜了一下,找到了问题所在。

    我们知道Spring事务的底层是Spring AOP,而Spring AOP的底层是动态代理技术。跟大家一起回顾一下动态代理:

    public static void main(String[] args) {

            // 目标对象

            Object target ;

            Proxy.newProxyInstance(ClassLoader.getSystemClassLoader(), Main.class, new InvocationHandler() {

                @Override

                public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

                    // 但凡带有@Transcational注解的方法都会被拦截

                    // 1... 开启事务

                    method.invoke(target);

                    // 2... 提交事务

                    return null;

                }

            });

        }

    (详细请参考我之前写过的动态代理:给女朋友讲解什么是代理模式)

    实际上Spring做的处理跟以上的思路是一样的,我们可以看一下TransactionAspectSupport类中 invokeWithinTransaction() :

    调用方法开启事务,调用方法提交事务

    在多线程环境下,就可能会出现: 方法执行完了(synchronized代码块执行完了),事务还没提交,别的线程可以进入被synchronized修饰的方法,再读取的时候,读到的是还没提交事务的数据,这个数据不是最新的 ,所以就出现了这个问题。

    三、解决问题

    从上面我们可以发现,问题所在是因为 @Transcational 注解和 synchronized 一起使用了,加锁的范围没有包括到整个事务。所以我们可以这样做:

    新建一个名叫SynchronizedService类,让其去调用 addEmployee() 方法,整个代码如下:

    @RestController

    public class EmployeeController {

        @Autowired

        private SynchronizedService synchronizedService ;

        @RequestMapping("/add")

        public void addEmployee() {

            for (int i = 0; i < 1000; i++) {

                new Thread(() -> synchronizedService.synchronizedAddEmployee()).start();

            }

        }

    }

    // 新建的Service类

    @Service

    public class SynchronizedService {

        @Autowired

        private EmployeeService employeeService ;

        // 同步

        public synchronized void synchronizedAddEmployee() {

            employeeService.addEmployee();

        }

    }

    @Service

    public class EmployeeService {

        @Autowired

        private EmployeeRepository employeeRepository;

        @Transactional

        public void addEmployee() {

            // 查出ID为8的记录,然后每次将年龄增加一

            Employee employee = employeeRepository.getOne(8);

            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + employee);

            Integer age = employee.getAge();

            employee.setAge(age + 1);

            employeeRepository.save(employee);

        }

    }

    我们将synchronized锁的范围包含到整个Spring事务上,这就不会出现线程安全的问题了。在测试的时候,我们可以发现1000个线程跑起来比之前要慢得多,当然我们的数据是正确的:

    最后

    可以发现的是,虽然说Spring事务用起来我们是非常方便的,但如果不了解一些Spring事务的细节,很多时候出现Bug了就百思不得其解。还是得继续加油努力呀~~~

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