关于java:踩坑以为是Redis缓存没想到却是Spring事务

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前言

  最近碰到了一个 Bug，折腾了我好几天。并且这个 Bug 不是必现的，呈现的概率比拟低。一开始我认为是旧数据的问题，就让测试从新生成了一下数据，从新测试。因为前面几轮测试均未呈现，我也就没太在意。

  惋惜好景不长，测试反馈上次的问题又呈现了。于是我立马着手排查，依据日志的体现，定位是三方服务出问题了。然而我不是十分确定，于是让测试持续察看。

  然而明天又呈现了，这次并不是第三方服务引起的。于是我开始逐行审查代码，进行排查。一开始认为缓存的保护策略不对，导致数据库和 redis 呈现数据不统一的状况。然而通过进一步剖析日志，发现问题并不是在 Redis 而是在 Spring 事务。

场景介绍

  业务场景如下：用户绑定了设施，须要显示在设施列表内，并且能够查看设施信息。

  当用户绑定了一个设施，我须要在数据库内新增一条绑定记录。而后批改用户的策略，在用户的策略外面加上以后的设施，这样就能够查看设施信息了。

  如果用户再次绑定同一个设施，会将原先的记录解绑，再生成一条新的绑定记录，因为是同一个设施笼罩绑定，则不会去批改用户策略。

  如果在设施端或者手机端，进行解绑操作。则服务端会将绑定记录的状态变为 解绑，同时用户策略也会删除以后设施。这样就看不到设施信息了。

代码示例

代码构造

@Slf4j
@Service
public class DeviceUserServiceImpl {

    @Resource
    private DeviceUserServiceImpl self;
    
    /**
     * 绑定操作
     */
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public DeviceBindVo doBind(DeviceBindBo bo, DevicePo device) {//  绑定逻辑}
    
    
    /**
     * 设施解绑
     */
    @Override
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void unbind(DeviceUnbindBo bo) {DeviceUserPo deviceUser = self.getBindInfo(bo.getDeviceId(), bo.getUserId());
        self.unbind(deviceUser, true);
    }

    /**
     * 设施解绑，公共逻辑
     */
    public void unbind(DeviceUserPo deviceUser, boolean modifyPolicy) {// 解绑逻辑}
    
    /**
     * 获取绑定记录
     */
    @Override
    @Cacheable(value = RedisPrefixConst.DEVICE_USER, key = "#deviceId")
    public DeviceUserPo get(Long deviceId) {// 获取绑定记录}
}

绑定逻辑

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public DeviceBindVo doBind(DeviceBindBo bo, DevicePo device) {
    // 获取设施绑定信息，判断设施是否被绑定
    DeviceUserPo oldDeviceUser = self.get(bo.getDeviceId());

    boolean modifyPolicy = true;

    if (oldDeviceUser != null) {self.unbind(oldDeviceUser);
        modifyPolicy = false;
        log.info("设施绑定 -> 已完笼罩绑定的解绑流程");
    }

    // 新增绑定记录
    DeviceUserPo newDeviceUser = new DeviceUserPo();
    log.info("设施绑定 -> 已生成新的 deviceUser 数据: deviceUserId={}", newDeviceUser.getDeviceUserId());

    // 删除缓存
    self.deleteCache(bo.getUserId(), bo.getDeviceId());

    // 依据需要，更新策略
    if (modifyPolicy) {certService.modifyUserPolicy(bo.getUserId());
        log.info("设施绑定 -> 已更新用户证书策略.");
    }

    // 返回绑定信息
    return new DeviceBindVo();}

解绑逻辑


/**
 * 设施解绑
 *
 * @param bo 参数
 */
@Override
@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void unbind(DeviceUnbindBo bo) {DeviceUserPo deviceUser = self.getBindInfo(bo.getDeviceId(), bo.getUserId());
    self.unbind(deviceUser, true);
}


public void unbind(DeviceUserPo deviceUser, boolean modifyPolicy) {
    // 解绑
    Assert.isTrue(
            // 执行解绑 SQL,
            () -> new BizException(DeviceCodeEnum.DEVICE_NOT_BOUND)
    );
    log.info("设施解绑 -> 已更新数据库 deviceUser 的状态为 unbind: deviceUserId={}", deviceUser.getDeviceUserId());

    // 删除缓存
    self.deleteCache(deviceUser.getUserId(), deviceUser.getDeviceId());

    // 更改策略
    if (modifyPolicy) {certService.modifyUserPolicy(deviceUser.getUserId());
        log.info("设施解绑 -> 已更新用户证书策略实现: userId={}", deviceUser.getUserId());
    }
}

获取绑定信息

@Override
@Cacheable(value = RedisPrefixConst.DEVICE_USER, key = "#deviceId")
public DeviceUserPo get(Long deviceId) {// 查问 SQL}

问题排查过程

  首先咱们的业务场景是：用户绑定了设施，须要显示在设施列表内，并且能够点击查看设施信息。
Bug 场景是：设施曾经绑定胜利了，并且显示在设施列表内，然而无奈查看设施信息。

谬误论断：第三方服务问题

  为什么会这样认为呢？首先无奈查看设施信息，肯定是策略有问题导致的。然而我查看了这个用户的策略，是有该设施的拜访权限。而后我又查看了第三方服务的文档，说批改用户策略，失效工夫可能会有几分钟的提早。

   我问他们有没有试过等几分钟，再查看设施信息。他们说没有，从新绑定了一下就失常了。所以我就回复他们可能是三方服务策略失效时间延迟导致的。

  其实过后，如果他们过几分钟，再测试查看设施信息，如果能失常查看，那就阐明是第三方服务策略失效提早导致的。然而他们并不知道，策略批改当前，可能会提早失效，就没有做这个场景的测试。

  因为呈现 Bug 了，他们就尝试复现，从新绑定了设施。然而这个 Bug 不是必现的，接连好几次都胜利了，并没有复现进去。所以他们将呈现的异常情况告知了我。于是我就开始排查了，然而在排查过程中我疏忽了一个关键点，就是他们为了复现 Bug，从新测试绑定流程，并且都胜利了。这也为我前面得出这个谬误论断埋下了一个伏笔。

  因为我疏忽了那个关键点，在排查过程中发现用户是有该设施的策略的。当初回过头来看，发现过后大脑预计是短路。因为他们在复现的过程中并没有呈现失败，都是胜利的，所以策略外面必定是该设施的。因为策略外面有该设施，并且第三方服务的文档有提到策略可能会提早失效，所以就得出了第三方服务有问题的论断。

  然而我对这个论断不是十分确定，所以让他们持续察看。并且跟他们说，如果再次出现不要做任何操作。告诉我进行排查。然而明天又呈现了通过排查发现是策略缺失。所以就排除是第三方服务出问题引起的了。

实在的起因

  既然排除了是策略未失效的问题，发现是策略缺失了。失常状况下，绑定胜利了会批改用户的策略，那么为啥没批改呢？

  通过观察绑定代码发现，不批改用户策略只有一种状况下会产生，就是发现设施曾经被绑定了，在进行笼罩绑定就不会批改策略。然而理论状况，设施曾经解绑了，再进行绑定。按理来说是获取不到曾经绑定的信息的。

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public DeviceBindVo doBind(DeviceBindBo bo, DevicePo device) {
    // 获取设施绑定信息，判断设施是否被绑定  --> 问题点
    DeviceUserPo oldDeviceUser = self.get(bo.getDeviceId());

    boolean modifyPolicy = true;

    if (oldDeviceUser != null) {self.unbind(oldDeviceUser);
        modifyPolicy = false;
        log.info("设施绑定 -> 已完笼罩绑定的解绑流程");
    }

    // 新增绑定记录
    DeviceUserPo newDeviceUser = new DeviceUserPo();
    log.info("设施绑定 -> 已生成新的 deviceUser 数据: deviceUserId={}", newDeviceUser.getDeviceUserId());

    // 删除缓存
    self.deleteCache(bo.getUserId(), bo.getDeviceId());

    // 依据需要，更新策略
    if (modifyPolicy) {certService.modifyUserPolicy(bo.getUserId());
        log.info("设施绑定 -> 已更新用户证书策略.");
    }

    // 返回绑定信息
    return new DeviceBindVo();}

  那么为什么还能获取到，曾经绑定的信息呢？因为 get 办法是加了缓存的，如果还能获取，也就阐明在解绑的时候没有革除缓存。导致在绑定的时候，误以是笼罩绑定，才没有去批改策略，导致问题的呈现。

@Override
@Cacheable(value = RedisPrefixConst.DEVICE_USER, key = "#deviceId")
public DeviceUserPo get(Long deviceId) {// 查问 SQL}

  通过观察解绑逻辑，发现是先更新数据库，再进行删除缓存。尽管在高并发下，可能在极短时间数据库曾经解绑了，然而缓存还没来得及革除，获取到的还是已绑定的状态。

  然而对于我这个场景来说是不可能的呈现的。因为从解绑设施，到操作设施进入绑定模式，再进行绑定。整个操作的耗时，缓存早就被清理了。并且通过查看接口日志，也发现缓存缺失是被删除了。那么为什么缓存外面还存有绑定信息呢？

  起初发现是其余线程的会获取调用 get() 办法，获取绑定信息做逻辑解决。因为解绑时删除了缓存，所以这个时候会从数据库外面查问最新的绑定信息并加载进缓存。按理来说这个时候，查问到的应该是解绑的状态，而不是绑定状态。

  在进行代码审查的，我看到 unbind(DeviceUnbindBo bo) 上有事务，unbind(DeviceUserPo deviceUser, boolean modifyPolicy)没有事务。并且是由本身的代理对象 self 调用的。依据 Spring 的事务流传性来讲，最外层开启了事务，并且通过代理对象调用外部办法，该外部办法也是具备事务的。所以说当 unbind 办法内的所有逻辑执行完后事务才会提交。

/**
 * 设施解绑
 *
 * @param bo 参数
 */
@Override
@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void unbind(DeviceUnbindBo bo) {DeviceUserPo deviceUser = self.getBindInfo(bo.getDeviceId(), bo.getUserId());
    self.unbind(deviceUser, true);
}

public void unbind(DeviceUserPo deviceUser, boolean modifyPolicy) {
    // 解绑
    Assert.isTrue(
            // 执行解绑 SQL,
            () -> new BizException(DeviceCodeEnum.DEVICE_NOT_BOUND)
    );
    log.info("设施解绑 -> 已更新数据库 deviceUser 的状态为 unbind: deviceUserId={}", deviceUser.getDeviceUserId());

    // 删除缓存
    self.deleteCache(deviceUser.getUserId(), deviceUser.getDeviceId());

    // 更改策略
    if (modifyPolicy) {certService.modifyUserPolicy(deviceUser.getUserId());
        log.info("设施解绑 -> 已更新用户证书策略实现: userId={}", deviceUser.getUserId());
    }
}

  到这里根本破案了，bug 产生的过程如下：当服务端收到解绑申请时，先更改数据库的绑定状态，而后再删除缓存。在执行批改用户策略的时候，其余的线程来查问绑定信息，因为缓存曾经被删除了，所以这个时候须要去数据库内查问最新的绑定信息。然而因为 unbind 办法具备事务，并且批改用户策略还未执行完，所事务并没有提交。导致查问到的还是旧的绑定信息，并将其写入缓存。

  这也就导致了，在从新绑定的时候，明明曾经解绑了，获取到的还是绑定的状态。导致进行笼罩绑定，从而没有批改用户策略，设施绑定胜利了，但无奈查看设施详情。

解决办法

  解决办法非常简单，把 @Transactional 去掉即可。因为没有事务只有执行完更新 SQL 就提交了。所以防止在耗时的操作里加上事物，也就防止了上述问题的产生。

总结

  在理论开发中，咱们可能一不小心就掉进了 Spring 事务的坑里了，所以对于事务咱们须要特地小心。对于事务，并不是简略的加个 @Transactional 注解就行了。而是每加一个 @Transactional 都要认真思考，否则它可能会给你来点意外的惊喜。

结尾

  如果感觉对你有帮忙，能够多多评论，多多点赞哦，也能够到我的主页看看，说不定有你喜爱的文章，也能够顺手点个关注哦，谢谢。

  我是不一样的科技宅，每天提高一点点，体验不一样的生存。咱们下期见！

正文完
java
发表至： java
2023-06-04
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