知識星球來自：程式設計新說
“中國最好面試官”
自從上次寫了一篇“【面試】我是如何面試別人List相關知識的，深度有點長文”的文章後，有讀者專門加我微信，說我是“中國最好面試官”，這個我可受不起呀。
我只是希望把面試當作是一次交流，像朋友那樣，而不是像一場Q & A。但也有人覺得，我對應聘者“太好了”，這完全沒必要，反正最後他也不會來。
好吧，那這次我就“使點壞”，“套路”一下麵試者。
記一次“帶套路”的面試
與這個面試者聊了一會兒，咦，發現他水平還可以，我內心有點兒喜出望外，終於遇到一個“合格”的“陪聊者”了，我要用Spring事務“好好套路”他一下。
我：你在開發中，一般都把事務加到哪一層？
他：都加到Service層。
我：現在基本都是基於註解的配置了，那和事務相關的註解是哪個？
他：我不太會讀那個單詞，就是以@T開頭的那個。
我：我明白你的意思，就是@Transactional。
他：是的。
我：與自己寫程式碼來開啟和提交事務相比，（先給他來個小的套路），這種透過註解來使用事務的方式叫什麼？
他：（猶豫了兩、三秒），不知道。
我：如果把寫程式碼那種叫程式設計式事務，那與之相對的應該是什麼式事務？
他：哦，宣告式事務。
我：（先鋪墊），不加註解，沒有事務，加上註解，就有事務，可見事務和註解有莫大的關係。（開始套路），那加上註解後，到底發生了什麼變化呢，就有了事務？
他：（猶豫了幾秒鐘），不知道。
我：（哈哈，意料之中），那我換一問法，Spring宣告式事務的底層是怎麼實現的？
他：是透過代理實現的。
我：（鋪墊），代理這個詞不僅計算機裡有，現實生活中也經常見到代理，比如招華北地區總代理等等。（套路），那你能不能在生活中舉一個代理的例子？
他：（想了一會兒），我沒有想到什麼好例子。
我：（開始聊會天），我看你老家離這還挺遠的，你一般都什麼時候回去啊？
他：一般都國慶節或春節會回去。其它時間假期短就不回去了。
我：（引子），國慶節和春節，人都很多啊，票不好買吧？
他：是啊，都在網上搶高鐵票，不停地刷。
我：（引子），現在有了高鐵，出行確實方便了很多。那你知道以前沒有高鐵、沒有12306的時候，人們都是怎麼買票的嗎？
他：我雖然沒有經歷過，但是我知道。那時候春運，都在火車站售票大廳買票，人們排很長的隊，有時需要等半天，還不一定有票。
我：（切入正題），除了火車站售票大廳外，你有沒有見過在城市裡分佈的一些火車票代售點？
他：現在偶爾還能見到幾個，但都已經關門了。
我：是啊，現在都網上買票了，代售點算是被歷史拋棄了。（開始套路），那你覺得代售點算不算火車站售票大廳的代理呢？
他：火車站售票大廳可以買票，代售點也可以買票，應該算是代理吧。
我：從廣義講算是代理。但有兩點需要註意：
一是，代售點賣的也是售票大廳的票，它自己是沒有票的，它只是行使售票大廳的權利。
二是，它可以有屬於自己的行為特徵，比如不需要排隊啊，每張硬座票收5元手續費啊等等。
我們平時聽到的中間商/代理商，其實都差不多是一回事兒。
他：經你這麼一說，我明白了。
我：那我們再說回到Spring中的代理，在Spring中生成代理的方式有幾種？
他：兩種，JDK動態代理和CGLIB。
我：那它們分別用於什麼情況下？
他：JDK動態代理只能用於帶介面的，CGLIB則帶不帶介面都行。
我：（鋪墊），假如有個介面，它包含兩個方法a和b，然後有一個類實現了該介面。在該實現類裡在a上標上事務註解、b上不標，此時事務是怎樣的？
他：a標註解了，肯定有事務，b沒有註解，所以沒有事務。
我：嗯，是這樣的。（開始套路），現在來做個簡單的修改，在方法b裡呼叫方法a，其它保持不變，此時再呼叫方法b，會有事務嗎？
他：應該有吧，雖然b沒有註解，但a有啊。
我：（我需要帶帶他），假設現在你和我都不知道有沒有事務，那我們來分析分析，看能不能找出答案。你有分析思路嗎？
他：沒有。
我：行吧，那我們開始。這是一個帶介面的，那就假定使用JDK動態代理吧。從宏觀上看，就是Spring使用JDK動態代理為這個類生成了一個代理，併為標有註解的方法添加了和事務相關的程式碼，所以就具有了事務。那你知道這個代理大概會是什麼樣子的嗎？
他：這個不知道。
我：透過代售點的例子我們應該知道，所有的代理都具有以下特點：
代理是一個空殼，它背後才是真正的老闆。
代理可以行使老闆的權力，所以它看起來“很像”老闆，除非仔細檢視，否則不易區分。
代理自己可以按需加進去一些行為特徵，除非仔細檢視，否則老闆都不一定知道這些。
那我們回到程式世界，使用介面和類再套一下上面的特點：
代理類是一個空殼（或外觀），它背後才是真正的類，通常稱為標的類。由此得出代理類要包含標的類。
對標的類和代理類的使用方式是一樣的，甚至你都不知道它是代理類。由此得出代理類和標的類的型別要相容，對外介面一致。所以標的類實現的介面，代理類也要實現。
代理類在把執行流程代理給標的類的過程中，可以新增一些行為程式碼，如開啟事務、提交事務等。
他：經你這麼一分析啊，我知道該怎麼寫程式碼了，應該是這樣的，請仔細看下程式碼，雖然很簡單：
//介面
interface Service {
void doNeedTx();
void doNotneedTx();
}
//標的類，實現介面
class ServiceImpl implements Service {
@Transactional
@Override
public void doNeedTx() {
System.out.println("execute doNeedTx in ServiceImpl");
}
//no annotation here
@Override
public void doNotneedTx() {
this.doNeedTx();
}
}
//代理類，也要實現相同的介面
class ProxyByJdkDynamic implements Service {
//包含標的物件
private Service target;
public ProxyByJdkDynamic(Service target) {
this.target = target;
}
//標的類中此方法帶註解，進行特殊處理
@Override
public void doNeedTx() {
//開啟事務
System.out.println("-> create Tx here in Proxy");
//呼叫標的物件的方法，該方法已在事務中了
target.doNeedTx();
//提交事務
System.out.println(");
}
//標的類中此方法沒有註解，只做簡單的呼叫
@Override
public void doNotneedTx() {
//直接呼叫標的物件方法
target.doNotneedTx();
}
}
我：標的類是我們自己寫的，肯定是沒有事務的。代理類是系統生成的，對帶註解的方法進行事務增強，沒有註解的方法原樣呼叫，所以事務是代理類加上去的。
那回到一開始的問題，我們呼叫的方法不帶註解，因此代理類不開事務，而是直接呼叫標的物件的方法。當進入標的物件的方法後，執行的背景關係已經變成標的物件本身了，因為標的物件的程式碼是我們自己寫的，和事務沒有半毛錢關係，此時你再呼叫帶註解的方法，照樣沒有事務，只是一個普通的方法呼叫而已。
他：所以這個問題的答案就是沒有事務。
我：這是我們分析推理的結果，究竟對不對呢，還需要驗證一下。驗證過程如下：
找一個正常可用的Spring專案，把一個@Service的介面註入到一個@Controller類裡面，進行檢測，請仔細看下程式碼：
//是否是JDK動態代理
System.out.println("isJdkDynamicProxy => " + AopUtils.isJdkDynamicProxy(exampleService));
//是否是CGLIB代理
System.out.println("isCglibProxy => " + AopUtils.isCglibProxy(exampleService));
//代理類的型別
System.out.println("proxyClass => " + exampleService.getClass());
//代理類的父類的型別
System.out.println("parentClass => " + exampleService.getClass().getSuperclass());
//代理類的父類實現的介面
System.out.println("parentClass's interfaces => " + Arrays.asList(exampleService.getClass().getSuperclass().getInterfaces()));
//代理類實現的介面
System.out.println("proxyClass's interfaces => " + Arrays.asList(exampleService.getClass().getInterfaces()));
//代理物件
System.out.println("proxy => " + exampleService);
//標的物件
System.out.println("target => " + AopProxyUtils.getSingletonTarget(exampleService));
//代理物件和標的物件是不是同一個
System.out.println("proxy == target => " + (exampleService == AopProxyUtils.getSingletonTarget(exampleService)));
//標的類的型別
System.out.println("targetClass => " + AopProxyUtils.getSingletonTarget(exampleService).getClass());
//標的類實現的介面
System.out.println("targetClass's interfaces => " + Arrays.asList(AopProxyUtils.getSingletonTarget(exampleService).getClass().getInterfaces()));
System.out.println("----------------------------------------------------");
//自己模擬的動態代理的測試
Service target = new ServiceImpl();
ProxyByJdkDynamic proxy = new ProxyByJdkDynamic(target);
proxy.doNeedTx();
System.out.println("-------");
proxy.doNotneedTx();
System.out.println("-------");
以下是輸出結果：
//是JDK動態代理
isJdkDynamicProxy => true
//不是CGLIB代理
isCglibProxy => false
//代理類的型別，帶$的
proxyClass => class com.sun.proxy.$Proxy82
//代理類的父類
parentClass => class java.lang.reflect.Proxy
代理類的父類實現的介面
parentClass's interfaces => [interface java.io.Serializable]
//代理類實現的介面，包含了標的類的介面IExampleService，還有其它的
proxyClass's interfaces => [interface org.eop.sb.example.service.IExampleService,
interface org.springframework.aop.SpringProxy,
interface org.springframework.aop.framework.Advised,
interface org.springframework.core.DecoratingProxy]
//代理物件
proxy => org.eop.sb.example.service.impl.ExampleServiceImpl@54561bc9
//標的物件
target => org.eop.sb.example.service.impl.ExampleServiceImpl@54561bc9
//代理物件和標的物件輸出的都是@54561bc9，還真有點懵逼
//進行測試後發現，其實不是同一個，只是toString()的問題
proxy == target => false
//標的類，我們自己寫的
targetClass => class org.eop.sb.example.service.impl.ExampleServiceImpl
//標的類實現的介面，我們自己寫的
targetClass's interfaces => [interface org.eop.sb.example.service.IExampleService]
----------------------------------------------------
//帶註解的方法呼叫，有事務的開啟和提交
-> create Tx here in Proxy
execute doNeedTx in ServiceImpl
-------
//沒有註解的方法呼叫，是沒有事務的
execute doNeedTx in ServiceImpl
-------
經過測試後，發現和我們推斷的一模一樣。
他：你真是打破砂鍋問到底，把這個事情徹底弄明白了。
我：對於沒有實現介面的類，只能使用CGLIB來生成代理。（開始套路），假設有這樣一個類，它裡麵包含public方法，protected方法，private方法，package方法，final方法，static方法，我都給它們加上事務註解，哪些方法會有事務呢？
他：那我就現學現賣，事務是由代理加進去的，所以關鍵就是代理如何生成。按照上面所說的代理應該具備的特點來看，只能透過繼承的方式生成一個子類來充當代理，看起來就是這樣的：
class Target {
@Transactional
public void doNeedTx() {
System.out.println("execute doNeedTx in Target");
}
//no annotation here
public void doNotneedTx() {
this.doNeedTx();
}
}
class ProxyByCGLIB extends Target {
private Target target;
public ProxyByCGLIB(Target target) {
this.target = target;
}
@Override
public void doNeedTx() {
System.out.println("-> create Tx in Proxy");
target.doNeedTx();
System.out.println(");
}
@Override
public void doNotneedTx() {
target.doNotneedTx();
}
}
而且，必須在代理類裡重寫帶註解方法以新增開啟事務、提交事務的程式碼。從這個角度來說，private方法不能被繼承，final方法不能被重寫，static方法和繼承不相干，所以它們3個的事務不起作用。
public方法，protected方法可以被重寫以新增事務程式碼，對於package方法來說，如果生成的子類位於同一個包裡，就可以被重寫以新增事務程式碼。所以public方法事務肯定起作用，剩下那2個就不確定了，只能說它們有這個可能性。
我：你分析的很好，CGLIB確實是按照這種方式生成了子類作為代理，而且和父類在同一個包下。不過Spring選擇讓protected方法和package方法不支援事務，所以只有public方法支援事務。
使用和上面一樣的方法進行了測試，結果如下：
//不是JDK動態代理
isJdkDynamicProxy => false
//是CGLIB代理
isCglibProxy => true
//生成的代理類的型別，帶$$的
proxyClass => class org.eop.sb.example.service.impl.ExampleServiceImpl$$EnhancerBySpringCGLIB$$5320b86e
//代理類的父類，就是標的類
parentClass => class org.eop.sb.example.service.impl.ExampleServiceImpl
//父類實現的介面，就是我們自己寫的介面
parentClass's interfaces => [interface org.eop.sb.example.service.IExampleService]
/**代理類實現的介面，並不包含標的類的介面*/
proxyClass's interfaces => [interface org.springframework.aop.SpringProxy,
interface org.springframework.aop.framework.Advised,
interface org.springframework.cglib.proxy.Factory]
//代理物件
proxy => org.eop.sb.example.service.impl.ExampleServiceImpl@1b2702b1
//標的物件
target => org.eop.sb.example.service.impl.ExampleServiceImpl@1b2702b1
//代理物件和標的物件不是同一個
proxy == target => false
//標的類，我們自己寫的類
targetClass => class org.eop.sb.example.service.impl.ExampleServiceImpl
//標的類實現的介面
targetClass's interfaces => [interface org.eop.sb.example.service.IExampleService]
由於採用的是相同的測試程式碼，所以標的類是實現了介面的，不過這並不影響使用CGLIB來生成代理。可見，代理類確實繼承了標的類以保持和標的類的型別相容，對外介面相同。
註：只要是以代理方式實現的宣告式事務，無論是JDK動態代理，還是CGLIB直接寫位元組碼生成代理，都只有public方法上的事務註解才起作用。而且必須在代理類外部呼叫才行，如果直接在標的類裡面呼叫，事務照樣不起作用。
他：以前在網上也看到過有人說事務不生效的情況，我想，這個問題不會發生在我身上了。
後記
本文循序漸進地介紹了什麼是代理，代理具備的特徵，以及如何實現代理。它可是宣告式事務賴以存在的基石。
當然，除此之外，Spring事務還有很多其它方面的設計哲學和細節問題，後續再進行解說，也歡迎持續關註。
