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Spring Boot 并行环境下避免 EntityManager 引起的 IllegalStateException

java

在并行环境中安全使用实体管理器:避免 IllegalStateException

在多线程环境下使用 Spring Boot 应用程序时,你可能会遇到 IllegalStateException: Illegal pop() with non-matching JdbcValuesSourceProcessingState 异常。这种异常的出现通常是由于以下两个问题:

  • EntityManager 的线程安全问题: EntityManager 通常不是线程安全的,在多个线程中同时使用同一个 EntityManager 实例可能会导致数据不一致和异常。

  • CriteriaQuery 的延迟加载问题: CriteriaQuery 中的关联实体默认情况下是延迟加载的,这意味着它们不会在查询执行时立即加载,而是在访问它们时才加载。在并行调用中,如果多个线程尝试同时访问相同的关联实体,可能会出现线程安全问题。

解决方法

有几种方法可以解决这个异常:

1. 使用 JpaRepository

JpaRepository 是 Spring Data 提供的线程安全的存储库实现。它使用 EntityManagerFactory 来创建 EntityManager 实例,该实例是线程安全的,可以安全地用于并行调用。

2. 禁用延迟加载

禁用延迟加载可以强制在查询执行时立即加载关联实体。这可以通过在查询中使用 fetch join 语句来实现。

3. 使用 @Transactional 注解

在 webservice 方法上使用 @Transactional 注解可以确保以事务方式执行该方法。这将确保所有对数据库的操作都是原子性的,并且可以在并行调用中安全地执行。

4. 同步对实体的访问

如果禁用延迟加载或使用 JpaRepository 无法解决问题,则可以考虑使用同步机制来同步对实体的访问。这可以通过使用 synchronizedReentrantLock 等锁机制来实现。

示例代码

使用 JpaRepository:

@Repository
public interface ParentRepository extends JpaRepository<Parent, Long> {}
@Transactional(readOnly = true, propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
public ResponseEntity<List<Parent>> getAllParents() {
    return ResponseEntity.ok(parentRepository.findAll());
}

常见问题解答

1. 为什么 EntityManager 不是线程安全的?

EntityManager 维护着数据库连接和事务状态。在多线程环境中,如果多个线程同时修改 EntityManager 的状态,可能会导致数据不一致和异常。

2. 延迟加载是如何导致线程安全问题的?

延迟加载会导致关联实体在不同的线程中被同时访问。这可能会导致线程安全问题,因为一个线程可能试图修改实体,而另一个线程可能试图读取它。

3. 如何判断延迟加载是否是我的问题所在?

你可以使用 Hibernate 的 org.hibernate.engine.jdbc.batch.spi.JdbcValuesSourceProcessingState 日志级别来查看是否启用了延迟加载。如果日志显示 Illegal pop() 错误,则表明启用了延迟加载。

4. 除上述方法外,还有其他方法可以解决此问题吗?

你可以使用 Hibernate 的 org.hibernate.cfg.AvailableSettings.ORDER_INSERTS 配置属性来强制 Hibernate 以插入顺序执行插入操作。这可以帮助避免在并行插入时出现线程安全问题。

5. 除了线程安全问题之外,还有哪些其他因素会导致 IllegalStateException: Illegal pop() with non-matching JdbcValuesSourceProcessingState 异常?

  • 使用过时的 Hibernate 版本
  • 配置错误或无效的 Hibernate 映射
  • JDBC 驱动程序或数据库连接池的问题