Spring事务管理下synchronized锁失效问题的解决方法

目录

• 一、我的思考
• 二、图解出现的原因
• 三、解决问题
• 总结

最近看到一个技术技术问题：synchronized锁问题？

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。

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。

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)：

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;
            }
            
        });
    }

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()：

调用方法前开启事务，调用方法后提交事务

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：

抛开上面事务造成的synchronized失效问题，synchronized本身是悲观锁，代价偏高，像数据库数据修改的线程安全问题，可以使用乐观锁，在表中添加version字段，每次修改时预期值与数据库值比较，失败的话一定次数自旋尝试修改，修改成功的话version+1。

总结

到此这篇关于Spring事务管理下synchronized锁失效问题的文章就介绍到这了,更多相关Spring事务synchronized锁失效内容请搜索三水点靠木以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持三水点靠木！