Hibernate 事務與併發控制 (二)：JTA 整合、樂觀/悲觀鎖、異常處理

托管環境下的事務策略

非托管環境 (Standalone / Servlet 容器)

Hibernate 自管理連接池，開發者手動控制事務邊界：

Session sess = factory.openSession();
Transaction tx = null;
try {
    tx = sess.beginTransaction();
    // 業務邏輯
    tx.commit();
} catch (RuntimeException e) {
    if (tx != null) tx.rollback();
    throw e;
} finally {
    sess.close(); // 釋放 JDBC 連接
}

• commit() 自動觸發 flush()，無需顯式調用
• close() 釋放連接回池，標誌 Session 結束
• 代碼可移植至 JTA 環境 (只需換 TransactionFactory)
• 異常處理應在應用頂層 (如 Servlet Filter、AOP)，持久層只拋出
• 配置 hibernate.transaction.factory_class = org.hibernate.transaction.JDBCTransactionFactory (默認)

JTA 環境 (應用服務器 / EJB)

數據源連接自動加入全局 JTA 事務，兩種整合模式：

BMT (Bean Managed Transaction)

代碼與非托管環境完全一致，但 TransactionFactory 換為 JTATransactionFactory：

// 同樣的 begin/commit/rollback 代碼
// 配置: hibernate.transaction.factory_class = org.hibernate.transaction.JTATransactionFactory
// 必須設置: hibernate.transaction.manager_lookup_class (如 JBoss, WebLogic, WebSphere 專用類)

CMT (Container Managed Transaction) - 推薦

事務聲明在 ejb-jar.xml 中配置，無編程事務代碼。關鍵配置：

// TransactionFactory
hibernate.transaction.factory_class = org.hibernate.transaction.CMTTransactionFactory
// 自動同步/關閉 Session (可選，強烈建議開啟)
hibernate.transaction.flush_before_completion = true
hibernate.transaction.auto_close_session = true

異常回滾：拋出未檢查異常 (RuntimeException) 容器自動標記回滾。無需使用 Hibernate Transaction API。

CMT 核心模式：getCurrentSession()

// 極簡用法
Session sess = factory.getCurrentSession(); // 綁定到 JTA 事務上下文
// 業務操作...
// 容器負責提交/回滾、Session 同步/關閉

• Session 生命週期完全由 Hibernate 管理，綁定 JTA 事務
• 同一 JTA 事務中多次調用返回同一 Session
• 自動 flush_before_completion + auto_close_session

CMT 陷阱：ScrollableResults/Iterator 游標洩漏

JTA 規范限制導致 after_statement 連接釋放模式下，scroll()/iterate() 產生的游標無法自動關閉。必須在 finally 塊顯式關閉：

ScrollableResults sr = sess.createQuery("...").scroll();
try {
    while (sr.next()) { ... }
} finally {
    sr.close(); // 或 Hibernate.close(iterator)
}

異常處理體系

核心原則

1. Session 拋出異常 → 立即 rollback() + close() + 拋棄 Session 實例
2. 所有 Hibernate 異常視為不可恢復
3. finally 塊必須調用 close()

異常層次

HibernateException (非檢查異常, 封裝大多數錯誤)
    └─ JDBCException (SQLException 封裝)
         ├─ JDBCConnectionException        -- 通訊失敗
         ├─ SQLGrammarException            -- SQL 語法錯誤
         ├─ ConstraintViolationException   -- 約束違反 (唯一鍵、外鍵等)
         ├─ LockAcquisitionException       -- 鎖獲取失敗
         └─ GenericJDBCException           -- 其他

• JDBCException.getCause() 獲取原始 SQLException
• 轉換由 SQLExceptionConverter 執行，可通過 dialect 或自定義實現配置
• 非檢查異常設計：頂層統一處理 (記錄日誌、用戶友好提示、事務回滾)，持久層不捕獲

樂觀並發控制 (Optimistic Concurrency Control)

唯一兼顧高併發與高擴展性的方案：版本號/時間戳檢測更新衝突，防止更新丟失。

三種實現層次

1. 應用級版本檢查 (最低效，類 EJB 2.x)

// 每次交互新 Session，顯式重新加載比較版本
Session sess = factory.openSession();
Transaction t = sess.beginTransaction();
int oldVer = foo.getVersion();
sess.load(foo, foo.getKey()); // 重新加載當前狀態
if (oldVer != foo.getVersion()) throw new StaleObjectStateException();
foo.setProperty("bar");
t.commit();
sess.close();

<version> 映射自動維護版本號。低併發環境可跳過檢查 (Last Commit Wins)，但用戶可能無感知丟失更新。

2. 長生命周期 Session + 自動版本化 (最高效)

// foo 始終關聯同一 Session
sess.reconnect();           // 獲取新 JDBC 連接
Transaction t = sess.beginTransaction();
foo.setProperty("bar");
t.commit();                 // 同步+版本檢查
sess.disconnect();          // 歸還連接

• Session 斷開連接等待用戶交互，數據庫訪問視角最高效
• 無需重新加載對象，應用層無感知版本檢查
• Session.lock(obj, LockMode.READ) 強制檢查只讀對象版本
• 可用 hibernate.connection.release_mode 替代顯式 reconnect/disconnect
• 缺點：Session 作為一級緩存累積髒數據，不適合長對話/大量數據；不能序列化傳遞到 Web 層，應由有狀態 EJB 持有

3. 脫管對象 + 自動版本化 (最常用，適合 Web)

// 每次請求新 Session，脫管對象重新關聯
foo.setProperty("bar");           // 脫管狀態修改
Session sess = factory.openSession();
Transaction t = sess.beginTransaction();
sess.saveOrUpdate(foo);           // 或 merge() 若可能已加載
t.commit();
sess.close();

• 同步時自動版本檢查，衝突拋 StaleObjectStateException
• 確信未修改可用 lock(obj, LockMode.READ) 替代 update() (繞過緩存、僅版本檢查)
• 適合 session-per-request-with-detached-objects 模式

自動版本化行為定制

注意：all/dirty 需比較新舊狀態，只能用長 Session 模式，不能用脫管對象模式。

悲觀鎖定 (Pessimistic Locking)

Hibernate 從不在內存加鎖，完全依賴數據庫鎖機制。LockMode 定義級別：

顯式鎖定 API

// 1. 加載時指定
Object obj = sess.load(Entity.class, id, LockMode.UPGRADE);

// 2. 已加載對象升級鎖
sess.lock(obj, LockMode.UPGRADE); // 執行版本檢查 + SELECT FOR UPDATE

// 3. 查詢級鎖定
Query q = sess.createQuery("from Entity where ...");
q.setLockMode(LockMode.UPGRADE);
List list = q.list();

• UPGRADE/UPGRADE_NOWAIT：若對象已在較低鎖模式加載，調用 lock() 升級
• READ/UPGRADE/UPGRADE_NOWAIT 均執行版本檢查
• 數據庫不支持指定鎖模式 → Hibernate 自動降級替代，**不拋異常**，保證可移植性

總結建議

1. 首選樂觀鎖：<version> + 脫管對象模式 (saveOrUpdate/merge)，適配 95% Web 場景
2. CMT + getCurrentSession()：EJB/Spring 環境下最簡潔，事務聲明式、Session 自管
3. 悲觀鎖慎用：僅在極高衝突業務 (如庫存扣減) 或遺留數據庫觸發器要求下使用
4. 異常頂層處理：持久層拋出，AOP/Filter 捕獲回滾+日誌+用戶提示
5. 避免長 Session 緩存膨脹：大批量操作用無狀態 Session / 存儲過程 / 手動 clear()/evict()