這是why技術的第 74 篇原創文章

別問，問就是不行

分布式事務你應該是知道的。但是這個多線程事務......

沒事，我慢慢給你說。

如圖所示，有個小伙伴想要實現多線程事務。

這個需求其實我在不同的地方看到過很多次，所以我才說：這個問題又出現了。

那么有解決方案嗎？

在此之前，我的回答都是非常的肯定：毋庸置疑，肯定是沒有的。

為什么呢？

我們先從理論上去推理一下。

來，首先我問你，事務的特性是什么？

這個不難吧？八股文必背內容之一，ACID 必須張口就來：

• 原子性（Atomicity）
• 一致性（Consistency）
• 隔離性（Isolation）
• 持久性（Durability）

那么問題又來了，你覺得如果有多線程事務，那么我們破壞了哪個特性？

多線程事務你也別想的多深奧，你就想，兩個不同的用戶各自發起了一個下單請求，這個請求對應的后臺實現邏輯中是有事務存在的。

這不就是多線程事務嗎？

這種場景下你沒有想過怎么分別去控制兩個用戶的事務操作吧？

因為這兩個操作之間就是完全隔離的，各自拿著各自的鏈接玩兒。

所以多個事務之間的最基本的原則是什么？

隔離性。兩個事務操作之間不應該相互干擾。

而多線程事務想要實現的是 A 線程異常了。A，B 線程的事務一起回滾。

事務的特性里面就卡的死死的。所以，多線程事務從理論上就是行不通的。

通過理論指導實踐，那么多線程事務的代碼也就是寫不出來的。

前面說到隔離性。那么請問，Spring 的源碼里面，對于事務的隔離性是如何保證的呢？

答案就是 ThreadLocal。

在事務開啟的時候，把當前的鏈接保存在了 ThreadLocal 里面，從而保證了多線程之間的隔離性：

可以看到，這個 resource 對象是一個 ThreadLocal 對象。

在下面這個方法中進行了賦值操作：

org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager#doBegin

其中的 bindResource 方法中，就是把當前鏈接綁定到當前線程中，其中的 resource 就是我們剛剛說的 ThreadLocal：

就是每個線程里面都各自玩自己的，我們不可能打破 ThreadLocal 的使用規則，讓各個線程共享同一個 ThreadLocal 吧？

鐵子，你要是這樣去做的話，那豈不是走遠了？

所以，無論從理論上，還是代碼實現上，我都認為這個需求是不能實現的。

至少我之前是這樣想的。

但是事情，稍稍的發生了一點點的變化。

說個場景，常規實現

任何脫離場景討論技術實現的行為都是耍流氓。

所以，我們先看一下場景是什么。

假設我們有一個大數據系統，每天指定時間，我們就需要從大數據系統中拉取 50w 條數據，對數據進行一個清洗操作，然后把數據保存到我們業務系統的數據庫中。

對于業務系統而言，這 50w 條數據，必須全部落庫，差一條都不行。要么就是一條都不插入。

在這個過程中，不會去調用其他的外部接口，也不會有其他的流程去操作這個表的數據。

既然說到一條不差了，那么對于大家直觀而言，想到的肯定是兩個解決方案：

for 循環中一條條的事務插入。

直接一條語句批量插入。

對于這種需求，開啟事務，然后在 for 循環中一條條的插入可以說是非常 low 的解決方案了。

效率非常的低下，給大家演示一下。

比如，我們有一個 Student 表，表結構非常簡單，如下：

CREATE TABLE `student` (`id` bigint(63) NOT NULL AUTO_INCREMENT,`name` varchar(32) DEFAULT NULL,`home` varchar(64) DEFAULT NULL,PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

在我們的項目中，我們通過 for 循環插入數據，同時該方法上有 @Transactional 注解：

num 參數是我們通過前端請求傳遞過來的數據，代表要插入 num 條數據：

這種情況下，我們可以通過下面的鏈接，模擬插入指定數量的數據：

http://127.0.0.1:8081/insertOneByOne?num=xxx

我嘗試了把 num 設置為 50w，讓它慢慢的跑著，但是我還是太年輕了，等了非常長的時間都沒有等到結果。

于是我把 num 改為了 5000，運行結果如下：

insertOneByOne執行耗時:133449ms,num=5000

一條條的插入 5000 條數據，耗時 133.5 s 的樣子。

按照這個速度，插入 50w 條數據得 13350s，大概也是這么多小時：

這誰頂得住啊。

所以，這方案擁有巨大的優化空間。

比如我們優化為這樣批量插入：

其對應的 sql 語句是這樣的：

insert into table ([列名],[列名]) VALUES ([列值],[列值]), ([列值],[列值]);

我們還是通過前端接口調用：

當我們的 num 設置為 5000 的時候，我頁面刷新了 10 次，你看耗時基本上在 200ms 毫秒以內：

從 133.5s 到 200ms，朋友們，這是什么東西？

這是質的飛躍啊。性能提升了近 667 倍的樣子。

為什么批量插入能有這么大的飛躍呢？

你想啊，之前 for 循環插入，雖然 SpringBoot 2.0 默認使用了 HikariPool，連接池里面默認給你搞 10 個連接。

但是你只需要一個連接，開啟一次事務。這個不耗時。

耗時的地方是你 5000 次 IO 呀。

所以，耗時長是必然的。

而批量插入只是一條 sql 語句，所以只需要一個連接，還不需要開啟事務。

為啥不用開啟事務？

你一條 sql 開啟事務有錘子用啊？

那么，如果我們一口氣插入 50w 條數據，會是怎么樣的呢？

來，搞一波，試一下：

http://127.0.0.1:8081/insertBatch?num=500000

可以看到拋出了一個異常。而且錯誤信息非常的清晰：

Packet for query is too large (42777840 > 1048576). You can change this value on the server by setting the max_allowed_packet' variable.; nested exception is com.mysql.jdbc.PacketTooBigException: Packet for query is too large (42777840 > 1048576).You can change this value on the server by setting the max_allowed_packet' variable.

說你這個包太大了?？梢酝ㄟ^設置 max_allowed_packet 來改變包大小。

我們可以通過下面的語句查詢當前的配置大小：

select @@max_allowed_packet;

可以看到是 1048576，即 1024*1024，1M 大小。

而我們需要傳輸的包大小是 42777840 字節，大概是 41M 的樣子。

所以我們需要修改配置大小。

這個地方也給大家提了個醒：如果你的 sql 語句非常大，里面有大字段，記得調整一下 mysql 的這個參數。

可以通過修改配置文件或者直接執行 sql 語句的方式進行修改。

我這里就使用 sql 語句修改為 64M：

set global max_allowed_packet = 1024*1024*64;

然后再次執行，可以看到插入成功了：

50w 的數據，74s 的樣子。

數據要么全部提交，要么一條也沒有，需求也實現了。

時間上呢，是有點長，但是好像也想不到什么好的提升方案。

那么我們怎么還能再縮短點時間呢？

騷想法出現了

我能想到的，只能是祭出多線程了。

50w 數據。我們開五個線程，一個線程處理 10w 數據，沒有異常就保存入庫，出現問題就回滾。

這個需求很好實現。分分鐘就能寫出來。

但是再加上一個需求：這 5 個線程的數據，如果有一個線程出現問題了，需要全部回滾。

順著思路慢慢擼，我們發現這個時候就是所謂的多線程事務了。

我之前說完全不可能實現是因為提到事務我就想到了 @Transactional 注解去實現了。

我們只需要正確使用它，然后關系業務邏輯即可，不需要也根本插手不了事務的開啟和提交或者回滾。

這種代碼的寫法我們叫做聲明式事務。

和聲明式事務對應的就是編程式事務了。

通過編程式事務，我們就能完全掌控事務的開啟和提交或者回滾操作。

能想到編程式事務，這事基本上就成了一半了。

你想，首先我們有一個全局變量為 Boolean 類型，默認為可以提交。

在子線程里面，我們可以先通過編程式事務開啟事務，然后插入 10w 條數據后，但是不提交。同時告訴主線程，我這邊準備好了，進入等待。

如果子線程里面出現了異常，那么我就告訴主線程，我這邊出問題了，然后自己進行回滾。

最后主線程收集到了 5 個子線程的狀態。

如果有一個線程出現了問題，那么設置全局變量為不可提交。

然后喚醒所有等待的子線程，進行回滾。

根據上面的流程，寫出模擬代碼就是這樣的，大家可以直接復制出來運行：

public class MainTest {//是否可以提交public static volatile boolean IS_OK = true;public static void main(String[] args) {//子線程等待主線程通知CountDownLatch mainMonitor = new CountDownLatch(1);int threadCount = 5;CountDownLatch childMonitor = new CountDownLatch(threadCount);//子線程運行結果List<Boolean> childResponse = new ArrayList<Boolean>();ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();for (int i = 0; i < threadCount; i++) {int finalI = i;executor.execute(() -> {try {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：開始執行"); // if (finalI == 4) { // throw new Exception("出現異常"); // }TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(ThreadLocalRandom.current().nextInt(1000));childResponse.add(Boolean.TRUE);childMonitor.countDown();System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：準備就緒,等待其他線程結果,判斷是否事務提交");mainMonitor.await();if (IS_OK) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：事務提交");} else {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：事務回滾");}} catch (Exception e) {childResponse.add(Boolean.FALSE);childMonitor.countDown();System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：出現異常,開始事務回滾");}});}//主線程等待所有子線程執行responsetry {childMonitor.await();for (Boolean resp : childResponse) {if (!resp) {//如果有一個子線程執行失敗了，則改變mainResult，讓所有子線程回滾System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":有線程執行失敗，標志位設置為false");IS_OK = false;break;}}//主線程獲取結果成功，讓子線程開始根據主線程的結果執行（提交或回滾）mainMonitor.countDown();//為了讓主線程阻塞，讓子線程執行。Thread.currentThread().join();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}} }

在所有子線程都正常的情況下，輸出結果是這樣的：

從結果看，是符合我們的預期的。

假設有子線程出現了異常，那么運行結果是這樣的：

一個線程出現異常，全部線程都進行回滾，這樣看來也是符合預期的。

如果你根據前面的需求寫出了這樣的代碼，那么恭喜你，一不留神實現了一個類似于兩階段提交（2PC）的一致性協議。

我前面說的能想到編程式事務，這事基本上就成了一半了。

而另外一半，就是兩階段提交（2PC）。

依瓢畫葫蘆

有了前面的瓢，你照著畫個葫蘆不是很簡單的事情嗎？

就不大段上代碼了，示例代碼可以點擊這里獲取到，所以我這里截個圖吧：

上面的代碼應該是非常好理解的，開啟五個線程，每個線程插入 10w 條數據。

這個不用說，用腳趾頭想也能知道，肯定是比一次性批量插入 50w 條數據快的。

至于快多少，不廢話了，直接看執行效果吧。

由于我們的 controller 是這樣的：

所以調用鏈接：

http://127.0.0.1:8081/batchHandle

輸出結果如下：

還記得我們批量插入的耗時嗎？

73791ms。

從 73791ms 到 15719ms。快了 58s 的樣子。

已經非常不錯了。

那么如果是某個線程拋出了異常呢？比如這樣：

我們看看日志輸出：

通過日志分析，看起來也是符合要求的。

而從讀者反饋的實際測試效果來看，也是非常顯著的：

真的符合要求嗎？

符合要求，只是看起來而已。

經驗老道的讀者朋友們肯定早就看到問題所在了。已經把手舉得高高的：老師，這題我知道。

我之前說了，這個實現方式實際上就是編程式事務配合二階段提交（2PC）使用。

破綻就出在 2PC 上。

就像我和讀者討論這樣的：

不能再往后扯了，再往后就是 3PC，TCC，Seata 這一套分布式事務的東西了。

這套東西寫下來，就得上萬字了。所以我從海神那邊轉了一篇文章，放在第二條推送里面了。如果大家有興趣的可以去看一下。干貨滿滿。

其實當我們把一個個子線程理解為微服務中的一個個子系統的時候，這就是一個分布式事務的場景了。

而我們拿出來的解決方案，并不是一個完美的解決方案。

雖然，從某種角度上，我們繞開了事務的隔離性，但是有一定概率出現數據一致性問題，雖然概率比較小。

所以我稱之為這種方案叫做：基于運氣編程，用運氣換時間。

注意事項

關于上面的代碼，其實還有幾個需要注意的地方。

給大家提個醒。

第一個：啟用多少線程進行分配數據插入，這個參數是可以進行調整的。

比如我修改為 10 個線程，每個線程插入 5w 條數據。那么執行時間又快了 2s：

但是一定記得不是越大越好，同時記得調整數據庫連接池的最大連接數。不然白搭。

第二個：正是因為啟動多少線程是可以進行調整的，甚至是可以每次進行計算的。

那么必須要注意的一個問題是不能讓任何一個任務進入隊列里面。一旦進入隊列，程序立馬就涼。

你想，如果我們需要開啟 5 個子線程，但是核心線程數只有 4 個，有一個任務進入隊列了。

那么這 4 個核心線程會一直阻塞住，等待主線程喚醒。

而主線程這個時候在干什么？

在等 5 個線程的運行結果，但是它只能收集到 4 個結果。

所以它會一直等下去。

第三個：這里是多個線程開啟了事務在往表里插入數據，謹防數據庫死鎖。

第四個：注意程序里面的代碼，countDown 安裝標準寫法上是要放到 finally 代碼塊里面的，我這里為了截圖的美觀度，省去了這個步驟：

你如果真的要用，得注意一下。而且這個finally你得想清楚了寫，不是隨便寫的。

第五個：我這里只是提供一個思路，而且它也根本不是什么多線程事務。

也再次證明了，多線程事務就是一個偽命題。

所以我給出一個基于運氣的偽一致性的回答也不過分吧。

第六個：多線程事務換個角度想，可以理解為分布式事務。，可以借助這個案例去了解分布式事務。但是解決分布式事務的最好的方法就是：不要有分布式事務！

而解決分布式事務的絕大部分落地方案都是：最終一致性。

性價比高，大多數業務上也能接受。

第七個：這個解決方案你要拿到生產用的話，記得先和業務同事溝通好，能不能接受這種情況。速度和安全之間的兩難抉擇。

同時自己留好人工修數的接口：

最后說一句

才疏學淺，難免會有紕漏，如果你發現了錯誤的地方，可以在留言區提出來，我對其加以修改。 感謝您的閱讀，我堅持原創，十分歡迎并感謝您的關注。

我是 why，一個被代碼耽誤的文學創作者，不是大佬，但是喜歡分享，是一個又暖又有料的四川好男人。

還有，歡迎關注我呀。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的同一个事务里面对同一条数据做2次修改_要我说，多线程事务它必须就是个伪命题！的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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