Seata-AT模式+TDDL：排查构建Insert操作的afterImage时执行SELECT LAST_INSERT

我是石页兄，朋友不因远而疏，高山不隔友谊情；偶遇美羊羊，我们互相鼓励
欢迎关注微信公众号「架构染色」交流和学习

一、问题

代码环境在第三部分。

1）错误信息：

java.sql.SQLException: Parameter index out of range (1 > number of parameters, which is 0).

2）错误现场：

MySQLInsertExecutor#getPkValuesByAuto中，在执行genKeys = statementProxy.getTargetStatement().executeQuery("SELECT LAST_INSERT_ID()");时出现错误：java.sql.SQLException: Parameter index out of range (1 > number of parameters, which is 0).

3）疑问：

"SELECT LAST_INSERT_ID()" 语句确没有参数，那么引发报错的参数从哪里来的呢？

二、故障原因排查

2.1 debug 故障环节

通过 debug 进入到TGroupPreparedStatement#executeQueryOnConnection中（注意：TGroupPreparedStatement是 TDDL 组件中的），看一下里边是什么操作

@Override
protected ResultSet executeQueryOnConnection(Connection conn, String sql)
      throws SQLException {
   PreparedStatement ps = createPreparedStatementInternal(conn, sql);
   Parameters.setParameters(ps, parameterSettings);
   this.currentResultSet = ps.executeQuery();
   return this.currentResultSet;
}

上下文的参数信息如下：

sql
- SELECT LAST_INSERT_ID()

parameterSettings

{Integer@10685} 1 -> {ParameterContext@15869} "setLong(1, 1010)" 
{Integer@14902} 2 -> {ParameterContext@15870} "setInt(2, 1)" 
{Integer@14904} 3 -> {ParameterContext@15871} "setTimestamp1(3, 2023-01-03 15:08:32.263)"

看到这三个参数后，意识到原来它们是Insert记录的时候在prepareStatement中设置的 3 个参数：

INSERT INTO tstock (`sku_id`,`stock_num`,`gmt_created`) VALUES(?,?,?);

2.2 `prepareStatement` 为什么要设置参数呢？

prepareStatement接口继承自Statement接口，增加了参数占位符功能，当执行 SQL 语句时，可使用“?”作为参数占位符，然后使用其提供的其他方法为占位符设置参数值。其实例对象包含已编译的 SQL 语句，由于已预编译过，所以其执行速度要快于 Statement 对象。因此，多次执行的 SQL 语句经常创建为 PreparedStatement 对象，以提高效率。所以使用参数是很正常的现象。

2.3 原因初定

那么报错的直接原因是构建 afterImage的时候，prepareStatement 是复用了Insert操作的prepareStatement，而prepareStatement逻辑中，会在执行 sql 的时候会把参数设置一遍；由于未清空参数，只把 sql 从 INSERT INTO tstock (sku_id,stock_num,gmt_created) VALUES(?,?,?); 变成了 SELECT LAST_INSERT_ID() ，给没有占位符的 sql 指定参数，就引发了错误：java.sql.SQLException: Parameter index out of range (1 > number of parameters, which is 0).。

2.4 处理思路

再来看一下错误现场

截图中可以看出，因为statementProxy.getGeneratedKeys();执行报错，才进入了executeQuery("SELECT LAST_INSERT_ID()")导致了报错，那么：

getGeneratedKeys 是什么情况？这个操作是否可以不报错？（放到其他篇章补充）
prepareStatement 在整个执行的上下文中的生命周期是怎样，此处是否有补偿处理的机会？

本篇先梳理 prepareStatement 在整个执行的上下文中的生命周期是怎样，尝试找一下补偿处理的办法。

三、代码环境梳理

Demo 代码环境是 Seata 全局注解事务中内嵌一个 Spring 注解事务

3.1 @GlobalTransactional 方法

@RequestMapping("createStock/{skuId}/{num}")
@ResponseBody
@GlobalTransactional
public StockDto createStock(@PathVariable Long skuId, @PathVariable Integer num){
    try {
        return  stockService.createStock(skuId,num);
    } catch (Exception e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
}

3.2 @Transactional 方法

@Transactional(rollbackFor = Exception.class,value = "testSeataProxyTransactionManager")
public StockDto createStock(Long skuId, Integer num) throws Exception {
    int delcount = seataProxyStockMapper.delete(skuId);
    System.out.println("delete stock count = "+delcount);
    Stock stock = new Stock(skuId,num);
    int count = seataProxyStockMapper.insert(stock);
    if(count==0){
        throw new Exception("创建库存失败");
    }
    Long id = seataProxyStockMapper.getId();
    StockDto stockDto = JSON.parseObject(JSON.toJSONString(stock),StockDto.class);
    stockDto.setId(id);
    return stockDto;
}

3.3 出问题的环节

Seata 在 seataProxyStockMapper.insert(stock); 环节，AT 模式下数据源代理逻辑中，insert 操作会把刚插入的数据构建成 afterImage ，问题就发生在这里。

其他的一些细节也不太重要，暂不描述。

四、@Transactional 的关键逻辑概述

在org.springframework.transaction.interceptor.TransactionInterceptor#invoke中将 createStock 中的方法加上事务能力

@Override
public Object invoke(final MethodInvocation invocation) throws Throwable {
   Class<?> targetClass = (invocation.getThis() != null ? AopUtils.getTargetClass(invocation.getThis()) : null);

   // Adapt to TransactionAspectSupport's invokeWithinTransaction...
   return invokeWithinTransaction(invocation.getMethod(), targetClass, new InvocationCallback() {
      @Override
      public Object proceedWithInvocation() throws Throwable {
         return invocation.proceed();
      }
   });
}

事务能力在invokeWithinTransaction中，代码如下：

//1 创建事务
TransactionInfo txInfo = createTransactionIfNecessary(tm, txAttr, joinpointIdentification);

Object retVal;
try {
   // 2 执行标注了@Transactional的方法
   retVal = invocation.proceedWithInvocation();
}
catch (Throwable ex) {
   // 处理异常
   completeTransactionAfterThrowing(txInfo, ex);
   throw ex;
}
finally {
   //3. 清除事务上下文信息
   cleanupTransactionInfo(txInfo);
}
//4. 提交事务
commitTransactionAfterReturning(txInfo);

事务处理有三个核心步骤：

创建事务（并设置 autoCommit 设置为 false）
org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager#doBegin中会把 autoCommit 设置为 false。这个设置会对于下文 Seata 执行逻辑有影响，非常重要
```
con.setAutoCommit(false);
```
执行标注了@Transactional 的方法
需要关注的是以下三个 mapper 的方法调用，而这三个方法的执行就跟 Seata 的代理逻辑有关了，要梳理处理清楚 prepareStatement 在整个执行的上下文中的生命周期是怎样，mybatis 中的使用逻辑自然是非常重要，必须理清楚。另外因为开启了 Spring 的事务，所以需要注意到，这几个 mybatis 操作是会使用同一个connection对象
- seataProxyStockMapper.delete(skuId);//构建 beforeImage，afterImage 是空
- seataProxyStockMapper.insert(stock);//构建 afterImage，beforeImage 是空
- seataProxyStockMapper.getId();//查询类操作，无数据变化不需要构建镜像
提交事务-commitTransactionAfterReturning
这里是重点了，第六部分中进行分析。

五、mybatis 侧的调用逻辑开始

seataProxyStockMapper.delete(skuId)和seataProxyStockMapper.insert(stock)都是对应与 mybatis 的代码逻辑org.apache.ibatis.executor.SimpleExecutor#doUpdate，在其中大家可看到三个重要且跟本篇问题密切相关的 JDBC 对象操作

@Override
public int doUpdate(MappedStatement ms, Object parameter) throws SQLException {
  Statement stmt = null;
  try {
    Configuration configuration = ms.getConfiguration();
    StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(this, ms, parameter, RowBounds.DEFAULT, null, null);
    stmt = prepareStatement(handler, ms.getStatementLog());// 1
    return handler.update(stmt);//2
  } finally {
    closeStatement(stmt);//3
  }
}

创建prepareStatement
- prepareStatement(handler, ms.getStatementLog());
通过prepareStatement执行 sql
- update(stmt);
释放prepareStatement
- closeStatement(stmt);

这三步是 JDBC 执行 SQL 的基本操作，本篇上下文重点关注这期间 prepareStatement的创建与释放。

5.1 创建 prepareStatement

创建发生在 doUpdate中的prepareStatement方法内

stmt = prepareStatement(handler, ms.getStatementLog()); //1

源码在 org.apache.ibatis.executor.SimpleExecutor#prepareStatement，其中有 2 个关键操作

创建prepareStatement
给prepareStatement 设置参数，这便是参数的来源，也是本篇的关键之处

private Statement prepareStatement(StatementHandler handler, Log statementLog) throws SQLException {
  Statement stmt;
  Connection connection = getConnection(statementLog);
  stmt = handler.prepare(connection, transaction.getTimeout());
  handler.parameterize(stmt);
  return stmt;
}

其中创建prepareStatement的代码是经由 io.seata.rm.datasource.AbstractConnectionProxy#prepareStatement后，新建一个TGroupPreparedStatement

5.2 通过 `prepareStatement` 执行 sql

因为 Spring 的事务处理中将 autoCommit 设置为了 false，所以这边最终是执行了executeAutoCommitFalse方法，这是Seata AT 模式下的的关键方法，包含以下步骤：

构建 beforeImage
执行业务 sql（本篇出问题时是执行了 insert )
构建 afterImage
将 beforeImage 和 afterImage 构建成 undo_log

protected T executeAutoCommitFalse(Object[] args) throws Exception {
    //...
    TableRecords beforeImage = beforeImage();
    T result = statementCallback.execute(statementProxy.getTargetStatement(), args);
    int updateCount = statementProxy.getUpdateCount();
    if (updateCount > 0) {
        TableRecords afterImage = afterImage(beforeImage);
        prepareUndoLog(beforeImage, afterImage);
    }
    return result;
}

另外本问题发生时的 sql 是 insert 类型，所以对应的 executor 是 MySQLInsertExecutor

1） beforeImage中如何使用prepareStatement

MySQLInsertExecutor的beforeImage 构建时，在buildTableRecords中查询记录时，是创建了一个新的prepareStatement

try (PreparedStatement ps = statementProxy.getConnection().prepareStatement(selectSQL)) {

对应的堆栈情况如下：

buildTableRecords:399, BaseTransactionalExecutor (io.seata.rm.datasource.exec)
beforeImage:60, DeleteExecutor (io.seata.rm.datasource.exec)
executeAutoCommitFalse:99, AbstractDMLBaseExecutor (io.seata.rm.datasource.exec)

2）执行 sql 时，使用的是 mybatis 的逻辑内发起构建的一个prepareStatement

3）构建 afterImage
对应BaseInsertExecutor#afterImage的源码

protected TableRecords afterImage(TableRecords beforeImage) throws SQLException {
    //1. 获取所有新插入记录的主键值集合
    Map<String, List<Object>> pkValues = getPkValues();
    //2. 根据主键查询刚插入的记录，构建成 TableRecords
    TableRecords afterImage = buildTableRecords(pkValues);
    if (afterImage == null) {
        throw new SQLException("Failed to build after-image for insert");
    }
    return afterImage;
}

这里是分 2 个步骤：

获取所有新插入记录的主键值集合
- MySQLInsertExecutor的afterImage 构建时，进入到MySQLInsertExecutor#getPkValuesByAuto中，正是报错的发生地，所使用的prepareStatement 也是执行 mapper的insert方法时构建的prepareStatement，因这个prepareStatement刚刚执行了 insert 操作，里边还存有 insert 操作所构建的参数（错误的诱因），这些参数用于执行查询 sql "SELECT LAST_INSERT_ID()" 时报错。
```
genKeys = statementProxy.getTargetStatement().executeQuery("SELECT LAST_INSERT_ID()");
```
根据主键查询刚插入的记录
- buildTableRecords方法中跟构建前镜像一样，是创建了新的PreparedStatement，并且通过try-with-resource 的方式保障这个PreparedStatement资源释放。
```
try (PreparedStatement ps = statementProxy.getConnection().prepareStatement(selectSQLJoin.toString())) {
```

4）将 beforeImage 和 afterImage 构建成 undo_log

BaseTransactionalExecutor#prepareUndoLog中完成 undo_log 的处理，从下边核心代码中可以看出 sqlUndoLog 是被 connectionProxy 对象的 appendUndoLog 方法处理，

String lockKeys = buildLockKey(lockKeyRecords);
if (null != lockKeys) {
    connectionProxy.appendLockKey(lockKeys);

    SQLUndoLog sqlUndoLog = buildUndoItem(beforeImage, afterImage);
    connectionProxy.appendUndoLog(sqlUndoLog);
}

appendUndoLog内部是将 undo_log 添加到了ConnectionContext中，处理逻辑是在io.seata.rm.datasource.ConnectionContext#appendUndoItem，

void appendUndoItem(SQLUndoLog sqlUndoLog) {
    sqlUndoItemsBuffer.computeIfAbsent(currentSavepoint, k -> new ArrayList<>()).add(sqlUndoLog);
}

源码可知，这个环节并没有 insert undo_log 的操作，真实插入 undo_log 的逻辑是在io.seata.rm.datasource.undo.UndoLogManager#flushUndoLogs内，触发时机是在io.seata.rm.datasource.ConnectionProxy#commit中

插入 undo_log 的prepareStatement是哪个？
- 1io.seata.rm.datasource.undo.mysql.MySQLUndoLogManager#insertUndoLog，是新建了一个prepareStatement
```
try (PreparedStatement pst = conn.prepareStatement(INSERT_UNDO_LOG_SQL))
```
插入 undo_log 的 connection 是哪个？
- 从下边源码中可知使用的是 ConnectionProxy 中的 connection，本篇的场景中是 Spring 事务中的第一个mapper所创建的 connection对象（整个 Spring 事务中都使用这一个connection对象）
```
insertUndoLogWithNormal(xid, branchId, buildContext(parser.getName(), compressorType), undoLogContent, cp.getTargetConnection());
```

5.3 释放`prepareStatement`？No

closeStatement(stmt)的代码是在 org.apache.ibatis.executor.BaseExecutor#closeStatement中，如下

   protected void closeStatement(Statement statement) {
     if (statement != null) {
       try {
         if (!statement.isClosed()) {
           statement.close();
         }
       } catch (SQLException e) {
         // ignore
       }
     }
   }

closeStatement(...) 内会先判断 statement 是否已关闭，若未关闭才关闭。不巧的是下边TGroupPreparedStatement#isClosed代码中抛了异常：

public boolean isClosed() throws SQLException {
   throw new SQLException("not support exception");
}

所以closeStatement中并没有真实的关闭PreparedStatement，现在看来能关闭PreparedStatement的地方只能推测为，当Spring事务结束后，关闭connection的时候顺带把其创建的PreparedStatement也释放掉了。接下来一起来看下。

六、Spring 提交事务后，释放 Connection 资源

Spring 提交事务的方法 commitTransactionAfterReturning，其调用堆栈有点深，从下边调用堆栈中可以看出，在commitTransactionAfterReturning方法中，最终会执行ConnectionProxy#close方法，从而把 connection 资源释放掉。

close:147, AbstractConnectionProxy (io.seata.rm.datasource)
doCloseConnection:348, DataSourceUtils (org.springframework.jdbc.datasource)
doReleaseConnection:335, DataSourceUtils (org.springframework.jdbc.datasource)
releaseConnection:302, DataSourceUtils (org.springframework.jdbc.datasource)
doCleanupAfterCompletion:370, DataSourceTransactionManager (org.springframework.jdbc.datasource)
cleanupAfterCompletion:1021, AbstractPlatformTransactionManager (org.springframework.transaction.support)
processCommit:815, AbstractPlatformTransactionManager (org.springframework.transaction.support)
commit:734, AbstractPlatformTransactionManager (org.springframework.transaction.support)
commitTransactionAfterReturning:521, TransactionAspectSupport (org.springframework.transaction.interceptor)
invokeWithinTransaction:293, TransactionAspectSupport (org.springframework.transaction.interceptor)

创建 Connection 的地方有setAutoCommit(false)，而对应反向操作setAutoCommit(true)则在doCleanupAfterCompletion中，源码如下：

protected void doCleanupAfterCompletion(Object transaction) {
    DataSourceTransactionManager.DataSourceTransactionObject txObject = (DataSourceTransactionManager.DataSourceTransactionObject)transaction;
    if (txObject.isNewConnectionHolder()) {
        TransactionSynchronizationManager.unbindResource(this.dataSource);
    }

    Connection con = txObject.getConnectionHolder().getConnection();

    try {
        if (txObject.isMustRestoreAutoCommit()) {
            //1.设置commit 为true
            con.setAutoCommit(true);
        }

        DataSourceUtils.resetConnectionAfterTransaction(con, txObject.getPreviousIsolationLevel());
    } catch (Throwable var5) {
        this.logger.debug("Could not reset JDBC Connection after transaction", var5);
    }

    if (txObject.isNewConnectionHolder()) {
        if (this.logger.isDebugEnabled()) {
            this.logger.debug("Releasing JDBC Connection [" + con + "] after transaction");
        }
        //2. 释放链接
        DataSourceUtils.releaseConnection(con, this.dataSource);
    }

    txObject.getConnectionHolder().clear();
}

以上 doCleanupAfterCompletion 中有两个重要事项

con.setAutoCommit(true);

DataSourceUtils.releaseConnection(con, this.dataSource);

在TGroupConnection#close 中会关闭所有的statement，代码如下：

public void close() throws SQLException {
    ...
    // 关闭statement
    for (TGroupStatement stmt : openedStatements) {
     try {
        stmt.close(false);
     } catch (SQLException e) {
        exceptions.add(e);
     }
    }
    ...
    if (wBaseConnection != null && !wBaseConnection.isClosed()) {
       wBaseConnection.close();
    }

七、小结

在本篇案例的上下文中，connection 的创建与释放以及其创建的 statement 的创建以及释放都梳理了。情况总结一下：

@Transactional注解，开启了 Spring 的事务
在此事务中创建了一个 Connection 对象
在多个 sql 执行的过程中，通过此 Connection 对象创建了多个PreparedStatement对象，有些PreparedStatement对象在使用后就立即释放了。
Spring事务结束的时候释放connection，以及connection中剩余的PreparedStatement对象

从本次 Demo 上下文来看，对于报错之处statementProxy.getTargetStatement().executeQuery("SELECT LAST_INSERT_ID()");来说以下两种修复方案似乎都可以考虑：

执行SELECT LAST_INSERT_ID()时，新建一个PreparedStatement
若复用PreparedStatement，也可用clearParameters()方法将 Insert 时设置的三个参数清除掉

后续会对 SELECT LAST_INSERT_ID() 做进一步的调研，并结合更多的场景验证修复方案的可行性。

以上两种方案应该采用哪种，会有什么弊端？欢迎读者老师讨论给出建议。

八、最后说一句

我是石页兄，如果这篇文章对您有帮助，或者有所启发的话，欢迎关注笔者的微信公众号【架构染色】进行交流和学习。您的支持是我坚持写作最大的动力。

Seata-AT模式+TDDL：排查构建Insert操作的afterImage时执行SELECT LAST_INSERT_ID()报错

一、问题

二、故障原因排查

2.1 debug 故障环节

2.2 `prepareStatement` 为什么要设置参数呢？

2.3 原因初定

2.4 处理思路

三、代码环境梳理

3.1 @GlobalTransactional 方法

3.2 @Transactional 方法

3.3 出问题的环节

四、@Transactional 的关键逻辑概述

五、mybatis 侧的调用逻辑开始

5.1 创建 prepareStatement

5.2 通过 `prepareStatement` 执行 sql

5.3 释放`prepareStatement`？No

六、Spring 提交事务后，释放 Connection 资源

七、小结

八、最后说一句

热门文章

最新文章

相关课程

相关电子书

相关实验场景

Seata-AT模式+TDDL：排查 构建Insert操作的afterImage时执行SELECT LAST_INSERT_ID()报错

一、问题

二、故障原因排查

2.1 debug 故障环节

2.2 prepareStatement 为什么要设置参数呢？

2.3 原因初定

2.4 处理思路

三、代码环境梳理

3.1 @GlobalTransactional 方法

3.2 @Transactional 方法

3.3 出问题的环节

四、@Transactional 的关键逻辑概述

五、mybatis 侧的调用逻辑开始

5.1 创建 prepareStatement

5.2 通过 prepareStatement 执行 sql

5.3 释放prepareStatement？No

六、Spring 提交事务后，释放 Connection 资源

七、小结

八、最后说一句

热门文章

最新文章

相关课程

相关电子书

相关实验场景

Seata-AT模式+TDDL：排查构建Insert操作的afterImage时执行SELECT LAST_INSERT_ID()报错

2.2 `prepareStatement` 为什么要设置参数呢？

5.2 通过 `prepareStatement` 执行 sql

5.3 释放`prepareStatement`？No