Synchronized鎖在Spring事務(wù)管理下，為啥還線程不安全？

大年初二，朋友問了我一個(gè)技術(shù)的問題(朋友實(shí)在是好學(xué)，佩服！)

公司主營業(yè)務(wù)：做網(wǎng)站、網(wǎng)站建設(shè)、移動(dòng)網(wǎng)站開發(fā)等業(yè)務(wù)。幫助企業(yè)客戶真正實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)宣傳，提高企業(yè)的競爭能力。創(chuàng)新互聯(lián)建站是一支青春激揚(yáng)、勤奮敬業(yè)、活力青春激揚(yáng)、勤奮敬業(yè)、活力澎湃、和諧高效的團(tuán)隊(duì)。公司秉承以“開放、自由、嚴(yán)謹(jǐn)、自律”為核心的企業(yè)文化，感謝他們對(duì)我們的高要求，感謝他們從不同領(lǐng)域給我們帶來的挑戰(zhàn)，讓我們激情的團(tuán)隊(duì)有機(jī)會(huì)用頭腦與智慧不斷的給客戶帶來驚喜。創(chuàng)新互聯(lián)建站推出蔡家坡免費(fèi)做網(wǎng)站回饋大家。

開啟10000個(gè)線程，每個(gè)線程給員工表的money字段【初始值是0】加1，沒有使用悲觀鎖和樂觀鎖，但是在業(yè)務(wù)層方法上加了synchronized關(guān)鍵字，問題是代碼執(zhí)行完畢后數(shù)據(jù)庫中的money 字段不是10000，而是小于10000 問題出在哪里？

Service層代碼：

SQL代碼(沒有加悲觀/樂觀鎖)：

用1000個(gè)線程跑代碼：

簡單來說：多線程跑一個(gè)使用synchronized關(guān)鍵字修飾的方法，方法內(nèi)操作的是數(shù)據(jù)庫，按正常邏輯應(yīng)該最終的值是1000，但經(jīng)過多次測試，結(jié)果是低于1000。這是為什么呢？

一、我的思考
既然測試出來的結(jié)果是低于1000，那說明這段代碼不是線程安全的。不是線程安全的，那問題出現(xiàn)在哪呢？眾所周知，synchronized方法能夠保證所修飾的代碼塊、方法保證有序性、原子性、可見性。

講道理，以上的代碼跑起來，問題中Service層的increaseMoney()是有序的、原子的、可見的，所以斷定跟synchronized應(yīng)該沒關(guān)系。既然Java層面上找不到原因，那分析一下數(shù)據(jù)庫層面的吧(因?yàn)榉椒▋?nèi)操作的是數(shù)據(jù)庫)。在increaseMoney()方法前加了@Transcational注解，說明這個(gè)方法是帶有事務(wù)的。事務(wù)能保證同組的SQL要么同時(shí)成功，要么同時(shí)失敗。講道理，如果沒有報(bào)錯(cuò)的話，應(yīng)該每個(gè)線程都對(duì)money值進(jìn)行+1。從理論上來說，結(jié)果應(yīng)該是1000的才對(duì)。
br/>既然Java層面上找不到原因，那分析一下數(shù)據(jù)庫層面的吧(因?yàn)榉椒▋?nèi)操作的是數(shù)據(jù)庫)。在increaseMoney()方法前加了@Transcational注解，說明這個(gè)方法是帶有事務(wù)的。事務(wù)能保證同組的SQL要么同時(shí)成功，要么同時(shí)失敗。講道理，如果沒有報(bào)錯(cuò)的話，應(yīng)該每個(gè)線程都對(duì)money值進(jìn)行+1。從理論上來說，結(jié)果應(yīng)該是1000的才對(duì)。

首先貼一下我的測試代碼：

@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為8的記錄，然后每次將年齡增加一
        Employee employee = employeeRepository.getOne(8);
        System.out.println(employee);
        Integer age = employee.getAge();
        employee.setAge(age + 1);

        employeeRepository.save(employee);
    }

}

簡單地打印了每次拿到的employee值，并且拿到了SQL執(zhí)行的順序，如下(貼出小部分)：

從打印的情況我們可以得出：多線程情況下并沒有串行執(zhí)行addEmployee()方法。這就導(dǎo)致對(duì)同一個(gè)值做重復(fù)的修改，所以最終的數(shù)值比1000要少。

二、圖解出現(xiàn)的原因
發(fā)現(xiàn)并不是同步執(zhí)行的，于是我就懷疑synchronized關(guān)鍵字和Spring肯定有點(diǎn)沖突。于是根據(jù)這兩個(gè)關(guān)鍵字搜了一下，找到了問題所在。

我們知道Spring事務(wù)的底層是Spring AOP，而Spring AOP的底層是動(dòng)態(tài)代理技術(shù)。跟大家一起回顧一下動(dòng)態(tài)代理：

  public static void main(String[] args) {

        // 目標(biāo)對(duì)象
        Object target ;

        Proxy.newProxyInstance(ClassLoader.getSystemClassLoader(), Main.class, new InvocationHandler() {
            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

                // 但凡帶有@Transcational注解的方法都會(huì)被攔截

                // 1... 開啟事務(wù)

                method.invoke(target);

                // 2... 提交事務(wù)

                return null;
            }

        });
    }

實(shí)際上Spring做的處理跟以上的思路是一樣的，我們可以看一下TransactionAspectSupport類中invokeWithinTransaction()：

調(diào)用方法前開啟事務(wù)，調(diào)用方法后提交事務(wù)

在多線程環(huán)境下，就可能會(huì)出現(xiàn)：方法執(zhí)行完了(synchronized代碼塊執(zhí)行完了)，事務(wù)還沒提交，別的線程可以進(jìn)入被synchronized修飾的方法，再讀取的時(shí)候，讀到的是還沒提交事務(wù)的數(shù)據(jù)，這個(gè)數(shù)據(jù)不是最新的，所以就出現(xiàn)了這個(gè)問題。

三、解決問題
從上面我們可以發(fā)現(xiàn)，問題所在是因?yàn)锧Transcational注解和synchronized一起使用了，加鎖的范圍沒有包括到整個(gè)事務(wù)。所以我們可以這樣做：

新建一個(gè)名叫SynchronizedService類，讓其去調(diào)用addEmployee()方法，整個(gè)代碼如下：

@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類
@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為8的記錄，然后每次將年齡增加一
        Employee employee = employeeRepository.getOne(8);
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + employee);
        Integer age = employee.getAge();
        employee.setAge(age + 1);

        employeeRepository.save(employee);

    }
}

我們將synchronized鎖的范圍包含到整個(gè)Spring事務(wù)上，這就不會(huì)出現(xiàn)線程安全的問題了。在測試的時(shí)候，我們可以發(fā)現(xiàn)1000個(gè)線程跑起來比之前要慢得多，當(dāng)然我們的數(shù)據(jù)是正確的：

最后
可以發(fā)現(xiàn)的是，雖然說Spring事務(wù)用起來我們是非常方便的，但如果不了解一些Spring事務(wù)的細(xì)節(jié)，很多時(shí)候出現(xiàn)Bug了就百思不得其解。還是得繼續(xù)加油努力呀~~~

當(dāng)前名稱：Synchronized鎖在Spring事務(wù)管理下，為啥還線程不安全？
URL分享：http://muchs.cn/article42/piodec.html

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