JTA(Java Transaction API)允許應(yīng)用程序執(zhí)行分布式事務(wù)處理--在兩個或多個網(wǎng)絡(luò)計算機資源上訪問并且更新數(shù)據(jù)。JDBC驅(qū)動程序的JTA支持極大地增強了數(shù)據(jù)訪問能力。

　　本文的目的是要提供一個關(guān)于的Java事務(wù)處理API（JTA）的高級的概述，以及與分布式事務(wù)相關(guān)的內(nèi)容。一個事務(wù)處理定義了一個工作邏輯單元，要么徹底成功要么不產(chǎn)生任何結(jié)果。 一個分布式事務(wù)處理只是一個在兩個或更多網(wǎng)絡(luò)資源上訪問和更新數(shù)據(jù)的事務(wù)處理，因此它在那些資源之間必然是等價的。在本文中，我們主要關(guān)心的是如何處理關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

　　我們要討論的分布式事務(wù)處理（DTP）模型中包含的組件是：

　　　 應(yīng)用程序

　　　 應(yīng)用程序服務(wù)器

　　　 事務(wù)管理程序

　　　 資源適配器

　　　 資源管理程序

　　在以后的內(nèi)容中，我們將描述這些組件以及它們與JTA和數(shù)據(jù)庫訪問的關(guān)系。

訪問數(shù)據(jù)庫

　　最好把分布式事務(wù)處理中包含的組件看作是獨立的過程，而不是考慮它們在一個特定的電腦中的位置。這些組件中的一些可以保存在單機中，或者也可在好幾臺機器之間分布。 下面例子中的圖表可以顯示在一臺特定的電腦上的組件，但是這些操作之間的關(guān)系是必須首要考慮的。

　　最簡單的例子：用于本地數(shù)據(jù)庫事務(wù)處理的應(yīng)用程序

　　關(guān)系數(shù)據(jù)庫訪問的最簡單的形式僅僅包括應(yīng)用程序、資源管理程序和資源適配器。應(yīng)用程序只不過是發(fā)送請求到數(shù)據(jù)庫并且從數(shù)據(jù)庫中獲取數(shù)據(jù)的最終用戶訪問點

　　我們討論的資源管理程序是一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（RDBMS），比如Oracle或者SQL Server。所有的實際數(shù)據(jù)庫管理都是由這個組件處理的。

　　資源適配器是外部空間之間的通信管道組件，或者是請求翻譯器，在本例中，是應(yīng)用程序和資源管理程序。在我們的討論中，這是一個JDBC驅(qū)動程序。

　　下面的描述是資源管理程序本地事務(wù)處理的一個描述，也就是說，一個事務(wù)處理被被限制在一個特定的企業(yè)數(shù)據(jù)庫。

　　應(yīng)用程序發(fā)送一個用于JDBC驅(qū)動程序數(shù)據(jù)的請求，然后翻譯這個請求并把它通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到數(shù)據(jù)庫中。 數(shù)據(jù)庫把數(shù)據(jù)發(fā)送回驅(qū)動程序，然后把翻譯的結(jié)果發(fā)送回應(yīng)用程序，如下圖所示：

　　這個例子說明了在一個簡化的系統(tǒng)中的基本的信息流；然而，今天的企業(yè)使用的應(yīng)用程序服務(wù)器都添加了其他的組件到這個過程處理中。

應(yīng)用程序服務(wù)器

　　應(yīng)用程序服務(wù)器是事務(wù)處理操作的另一個組件。應(yīng)用程序服務(wù)器處理大部分的應(yīng)用程序操作并且獲得最終用戶應(yīng)用程序的一些負(fù)載。基于前面的例子，我們可以看出應(yīng)用程序服務(wù)器在事務(wù)處理上添加了另一個操作層:

　　到目前為止，我們的例子說明了單個的本地事務(wù)處理，并且描述了分布式事務(wù)處理模型的五個組件中的四個。第五個組件，事務(wù)管理程序只有當(dāng)事務(wù)將要被分配的時候才會開始被考慮。

分布式事務(wù)處理和事務(wù)管理程序

　　像我們前面所提到的，一個分布式事務(wù)處理是一個在兩個或更多網(wǎng)絡(luò)資源上訪問和更新數(shù)據(jù)的事務(wù)處理。

　　這些資源可以由好幾個位于一個單獨服務(wù)器上的不同的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)組成，比如說Oracle、SQL Server和Sybase；它們也可以包含存在于若干不同的服務(wù)器上的同一種數(shù)據(jù)庫的若干個實例。在任何情況下，一個分布式事務(wù)處理包括各種的資源管理程序之間的協(xié)同作用。這個協(xié)同作用是事務(wù)管理函數(shù)。

　　事務(wù)管理程序負(fù)責(zé)作出要么提交(commit)要么退回(rollback)任何分布式事務(wù)處理的決定。一個提交決定應(yīng)該導(dǎo)致一個成功的事務(wù)處理；而退回操作則是保持?jǐn)?shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)不變。 JTA指定一個分布式事務(wù)處理中的事務(wù)管理程序和另一個組件之間的標(biāo)準(zhǔn)Java接口：應(yīng)用程序，應(yīng)用程序服務(wù)器和資源管理程序。 這個關(guān)系被顯示在下面的圖表中：



　　在事務(wù)管理程序周圍的數(shù)字框框相應(yīng)于JTA的三個接口部分：

　　1—UserTransaction—javax.transaction.UserTransaction接口提供能夠編程地控制事務(wù)處理范圍的應(yīng)用程序。 javax.transaction.UserTransaction方法開啟一個全局事務(wù)并且使用調(diào)用線程與事務(wù)處理關(guān)聯(lián)。

　　2—Transaction Manager—javax.transaction.TransactionManager接口允許應(yīng)用程序服務(wù)器來控制代表正在管理的應(yīng)用程序的事務(wù)范圍。

　　3—XAResource—javax.transaction.xa.XAResource接口是一個基于X/Open CAE Specification的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)XA接口的Java映射。

　　注意，一個限制性環(huán)節(jié)是通過JDBC驅(qū)動程序的XAResource接口的支持。JDBC驅(qū)動程序必須支持兩個正常的JDBC交互作用：應(yīng)用程序和/或應(yīng)用程序服務(wù)器，而且以及JTA的XAResource部分。

　　編寫應(yīng)用程序水平代碼的開發(fā)者不會關(guān)心分布式事務(wù)處理管理的細(xì)節(jié)。 這是分布式事務(wù)處理基本結(jié)構(gòu)的工作—應(yīng)用程序服務(wù)器、事務(wù)管理程序和JDBC驅(qū)動程序。應(yīng)用程序代碼中唯一的需要注意的就是當(dāng)連接處于一個分布式事務(wù)范圍內(nèi)的時候，不應(yīng)該調(diào)用一個會影響事務(wù)邊界的方法。特別的是，一個應(yīng)用程序不應(yīng)該調(diào)用Connection方法commit、rollback和setAutoCommit(true)，因為它們將破壞分布式事務(wù)的基本結(jié)構(gòu)管理。

分布式事務(wù)處理

　　事務(wù)管理程序是分布式事務(wù)基本結(jié)構(gòu)的基本組件；然而JDBC驅(qū)動程序和應(yīng)用程序服務(wù)器組件應(yīng)該具備下面的特征：

　　驅(qū)動程序應(yīng)該實現(xiàn)JDBC 2.0應(yīng)用程序接口，包括Optional Package接口XADataSource和XAConnection以及JTA接口XAResource。

　　應(yīng)用程序服務(wù)器應(yīng)該提供一個DataSource類，用來實現(xiàn)與分布式事務(wù)基本結(jié)的交互以及一個連接池模塊（用于改善性能）。

　　分布式事務(wù)處理的第一步就是應(yīng)用程序要發(fā)送一個事務(wù)請求到事務(wù)管理程序。雖然最后的commit/rollback決定把事務(wù)作為一個簡單的邏輯單元來對待，但是仍然可能會包括許多事務(wù)分支。一個事務(wù)分支與一個到包含在分布式事務(wù)中的每個資源管理程序相關(guān)聯(lián)。因此，到三個不同的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理的請求需要三個事務(wù)分支。每個事務(wù)分支必須由本地資源管理程序提交或者返回。事務(wù)管理程序控制事務(wù)的邊界，并且負(fù)責(zé)最后決定應(yīng)該提交或者返回的全部事務(wù)。 這個決定由兩個步驟組成，稱為Two - Phase Commit Protocol。

　　在第一步驟中，事務(wù)管理程序輪詢所有包含在分布式事務(wù)中的資源管理程序（關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理）來看看哪個可以準(zhǔn)備提交。如果一個資源管理程序不能提交，它將不響應(yīng)，并且把事務(wù)的特定部分返回，以便數(shù)據(jù)不被修改。

　　在第二步驟中，事務(wù)管理程序判斷否定響應(yīng)的資源管理程序中是否有能夠返回整個事務(wù)的。如果沒有否定響應(yīng)的話，翻譯管理程序提交整個事務(wù)并且返回結(jié)果到應(yīng)用程序中。

　　開發(fā)事項管理程序代碼的開發(fā)者必須與所有三個JTA接口有關(guān)：UserTransaction、TransactionManager和XAResource，這三個接口都被描述在

　　Sun JTA specification中。JDBC驅(qū)動程序開發(fā)者只需要關(guān)心XAResource接口。這個接口是允許一個資源管理程序參與事務(wù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)X/Open XA協(xié)議的Java映射。連接XAResource接口的驅(qū)動程序組件負(fù)責(zé)在事務(wù)管理程序和資源管理程序之間擔(dān)任"翻譯"的任務(wù)。下面的章節(jié)提供了XAResource調(diào)用的例子。
JDBC驅(qū)動程序和XAResource

　　為了簡化XAResource的說明，這些例子說明了一個應(yīng)用程序在不包含應(yīng)用程序服務(wù)器和事項管理程序的情況下應(yīng)該如何使用JTA。 基本上，這些例子中的應(yīng)用程序也擔(dān)任應(yīng)用程序服務(wù)器和事項管理程序的任務(wù)。大部分的企業(yè)使用事務(wù)管理程序和應(yīng)用程序服務(wù)器，因為它們能夠比一個應(yīng)用程序更能夠高效地管理分布式事務(wù)。 然而遵循這些例子，一個應(yīng)用程序開發(fā)者可以測試在JDBC驅(qū)動程序中的JTA支持的健壯性。而且有一些例子可能不是工作在某個特定的數(shù)據(jù)庫上，這是因為關(guān)聯(lián)在數(shù)據(jù)庫上的一些內(nèi)在的問題。

　　在使用JTA之前，你必須首先實現(xiàn)一個Xid類用來標(biāo)識事務(wù)（在普通情況下這將由事務(wù)管理程序來處理）。Xid包含三個元素：formatID、gtrid（全局事務(wù)標(biāo)識符）和bqual（分支修飾詞標(biāo)識符）。

　　formatID通常是零，這意味著你將使用OSI CCR（Open Systems Interconnection Commitment, Concurrency和Recovery 標(biāo)準(zhǔn)）來命名。如果你要是用另外一種格式，那么formatID應(yīng)該大于零。-1值意味著Xid為無效。

　　gtrid和bqual可以包含64個字節(jié)二進制碼來分別標(biāo)識全局事務(wù)和分支事務(wù)。唯一的要求是gtrid和bqual必須是全局唯一的。此外，這可以通過使用指定在OSI CCR中的命名規(guī)則規(guī)范來完成。

　　下面的例子說明Xid的實現(xiàn)：

import javax.transaction.xa.*; public class MyXid implements Xid { 　protected int formatId; 　protected byte gtrid[]; 　protected byte bqual[]; 　public MyXid() 　{ 　} 　public MyXid(int formatId, byte gtrid[], byte bqual[]) 　{ 　　this.formatId = formatId; 　　this.gtrid = gtrid; 　　this.bqual = bqual; 　} 　public int getFormatId() 　{ 　　return formatId; 　} 　public byte[] getBranchQualifier() 　{ 　　return bqual; 　} 　public byte[] getGlobalTransactionId() 　{ 　　return gtrid; 　} }

　　其次，你需要創(chuàng)建一個你要使用的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)源：

public DataSource getDataSource() 　throws SQLException 　{ 　　SQLServerDataSource xaDS = new 　　com.merant.datadirect.jdbcx.sqlserver.SQLServerDataSource(); 　　xaDS.setDataSourceName("SQLServer"); 　　xaDS.setServerName("server"); 　　xaDS.setPortNumber(1433); 　　xaDS.setSelectMethod("cursor"); 　　return xaDS; }

　　例1—這個例子是用“兩步提交協(xié)議”來提交一個事務(wù)分支：

XADataSource xaDS; XAConnection xaCon; XAResource xaRes; Xid xid; Connection con; Statement stmt; int ret; xaDS = getDataSource(); xaCon = xaDS.getXAConnection("jdbc_user", "jdbc_password"); xaRes = xaCon.getXAResource(); con = xaCon.getConnection(); stmt = con.createStatement(); xid = new MyXid(100, new byte[]{0x01}, new byte[]{0x02}); try { 　　xaRes.start(xid, XAResource.TMNOFLAGS); 　　stmt.executeUpdate("insert into test_table values (100)"); 　　xaRes.end(xid, XAResource.TMSUCCESS); 　　ret = xaRes.prepare(xid); 　　if (ret == XAResource.XA_OK) { 　　　　xaRes.commit(xid, false); 　　　} } catch (XAException e) { 　e.printStackTrace(); } finally { 　stmt.close(); 　con.close(); 　xaCon.close(); }

　　因為所有這些例子中的初始化代碼相同或者非常相似，僅僅是一些重要的地方的代碼由不同。

　　例2—這個例子，與例1相似，說明了一個返回過程：

xaRes.start(xid, XAResource.TMNOFLAGS); stmt.executeUpdate("insert into test_table values (100)"); xaRes.end(xid, XAResource.TMSUCCESS); ret = xaRes.prepare(xid); if (ret == XAResource.XA_OK) { 　xaRes.rollback(xid); }

　　例3—這個例子說明一個分布式事務(wù)分支如何中止，讓相同的連接做本地事務(wù)處理，以及它們稍后該如何繼續(xù)這個分支。 分布式事務(wù)的兩步提交作用不影響本地事務(wù)。

xid = new MyXid(100, new byte[]{0x01}, new byte[]{0x02}); xaRes.start(xid, XAResource.TMNOFLAGS); stmt.executeUpdate("insert into test_table values (100)"); xaRes.end(xid, XAResource.TMSUSPEND); ∥這個更新在事務(wù)范圍之外完成，所以它不受XA返回影響。 stmt.executeUpdate("insert into test_table2 values (111)"); xaRes.start(xid, XAResource.TMRESUME); stmt.executeUpdate("insert into test_table values (200)"); xaRes.end(xid, XAResource.TMSUCCESS); ret = xaRes.prepare(xid); if (ret == XAResource.XA_OK) { xaRes.rollback(xid); }

　　例4—這個例子說明一個XA資源如何分擔(dān)不同的事務(wù)。 創(chuàng)建了兩個事務(wù)分支，但是它們不屬于相同的分布式事務(wù)。 JTA允許XA資源在第一個分支上做一個兩步提交，雖然這個資源仍然與第二個分支相關(guān)聯(lián)。

xid1 = new MyXid(100, new byte[]{0x01}, new byte[]{0x02}); xid2 = new MyXid(100, new byte[]{0x11}, new byte[]{0x22}); xaRes.start(xid1, XAResource.TMNOFLAGS); stmt.executeUpdate("insert into test_table1 values (100)"); xaRes.end(xid1, XAResource.TMSUCCESS); xaRes.start(xid2, XAResource.TMNOFLAGS); ret = xaRes.prepare(xid1); if (ret == XAResource.XA_OK) { 　xaRes.commit(xid2, false); } stmt.executeUpdate("insert into test_table2 values (200)"); xaRes.end(xid2, XAResource.TMSUCCESS); ret = xaRes.prepare(xid2); if (ret == XAResource.XA_OK) { 　xaRes.rollback(xid2); }

　　例5—這個例子說明不同的連接上的事務(wù)分支如何連接成為一個單獨的分支，如果它們連接到相同的資源管理程序。這個特點改善了分布式事務(wù)的效率，因為它減少了兩步提交處理的數(shù)目。兩個連接到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上的XA將被創(chuàng)建。每個連接創(chuàng)建它自己的XA資源，正規(guī)的JDBC連接和語句。在第二個XA資源開始一個事務(wù)分支之前，它將察看是否使用和第一個XA資源使用的是同一個資源管理程序。如果這是實例，它將加入在第一個XA連接上創(chuàng)建的第一個分支，而不是創(chuàng)建一個新的分支。 稍后，這個事務(wù)分支使用XA資源來準(zhǔn)備和提交。

xaDS = getDataSource(); xaCon1 = xaDS.getXAConnection("jdbc_user", "jdbc_password"); xaRes1 = xaCon1.getXAResource(); con1 = xaCon1.getConnection(); stmt1 = con1.createStatement(); xid1 = new MyXid(100, new byte[]{0x01}, new byte[]{0x02}); xaRes1.start(xid1, XAResource.TMNOFLAGS); stmt1.executeUpdate("insert into test_table1 values (100)"); xaRes1.end(xid, XAResource.TMSUCCESS); xaCon2 = xaDS.getXAConnection("jdbc_user", "jdbc_password"); xaRes2 = xaCon1.getXAResource(); con2 = xaCon1.getConnection(); stmt2 = con1.createStatement(); if (xaRes2.isSameRM(xaRes1)) { 　xaRes2.start(xid1, XAResource.TMJOIN); 　stmt2.executeUpdate("insert into test_table2 values (100)"); 　xaRes2.end(xid1, XAResource.TMSUCCESS); } else { 　xid2 = new MyXid(100, new byte[]{0x01}, new byte[]{0x03}); 　xaRes2.start(xid2, XAResource.TMNOFLAGS); 　stmt2.executeUpdate("insert into test_table2 values (100)"); 　xaRes2.end(xid2, XAResource.TMSUCCESS); 　ret = xaRes2.prepare(xid2); 　if (ret == XAResource.XA_OK) { 　　xaRes2.commit(xid2, false); 　} } ret = xaRes1.prepare(xid1); if (ret == XAResource.XA_OK) { 　xaRes1.commit(xid1, false); }

　　例6—這個例子說明在錯誤恢復(fù)的階段，如何恢復(fù)準(zhǔn)備好的或者快要完成的事務(wù)分支。 它首先試圖返回每個分支；如果它失敗了，它嘗試著讓資源管理程序丟掉關(guān)于事務(wù)的消息。

MyXid[] xids; xids = xaRes.recover(XAResource.TMSTARTRSCAN | XAResource.TMENDRSCAN); for (int i=0; xids!=null && i 　try { 　　xaRes.rollback(xids[i]); 　} 　catch (XAException ex) { 　　try { 　　　xaRes.forget(xids[i]); 　　} 　catch (XAException ex1) { 　　System.out.println("rollback/forget failed: " + ex1.errorCode); 　} } }

Java Transaction API概述