Transactions and Concurrency 事务与并发

Asynchronous Continuations 异步操作

Activiti 通过事务方式执行流程，可以根据你的需求定制。现在开始看一下 Activiti 通常是如何处理事务的。 如果触发了 Activiti 的操作（比如，开始流程，完成任务，触发流程继续执行）， Activiti 会推进流程，直到每个分支都进入等待状态。更抽象的说，它会流程图执行深度优先搜索， 如果每个分支都遇到等待状态，就会返回。等待状态是”稍后”需要执行任务， 就是说 Activiti 会把当前状态保存到数据库中，然后等待下一次触发。 触发可能来自外部，比如用户任务或接收到一个消息，也可能来自 Activiti 本身，比如我们设置了定时器事件。 下面图片展示了这种操作：

我们可以看到包含用户任务，服务任务和定时器事件的流程。完成用户任务，和校验地址是在同一个工作单元中， 所以它们的成功和失败是原子性的。意味着如果服务任务抛出异常，我们要回滚当前事务， 这样流程会退回到用户任务，用户任务就依然在数据库里。 这就是 Activiti 默认的行为。在（1）中应用或客户端线程完成任务。这会执行服务，流程推进，直到遇到一个等待状态， 这里就是定时器（2）。然后它会返回给调用者（3），并提交事务（如果事务是由activiti开启的）。

有的时候，这不是我们想要的。有时我们需要自己控制流程中事务的边界，这样就能把业务逻辑包裹在一起。 这就需要使用异步执行了。参考下面的流程（判断）：

这次我们完成了用户任务，生成一个发票，把发票发送给客户。 这次生成发票不在同一个工作单元内了，所以我们不想对用户任务进行回滚，如果生成发票出错了。 所以，我们想让 Activiti 实现的是完成用户任务（1），提交事务，返回给调用者应用。然后在后台的线程中，异步执行生成发票。 后台线程就是 Activiti 的 job 执行器（其实是一个线程池）周期对数据库的 job 进行扫描。 所以后面的场景，当我们到达”generate invoice”任务，我们为 activiti 创建一个稍后执行的job “消息”， 并把它保存到数据库。job 会被 job 执行器获取并执行。我们也会给本地 job 执行器一个提醒，告诉它有一个新 job，来增加性能。

要想使用这个特性，我们要使用 activiti:async=”true” 扩展。例子中，服务任务看起来就是这样：

<serviceTask id="service1" name="Generate Invoice" activiti:class="my.custom.Delegate" activiti:async="true" />

activiti:async 可以使用到如下 bpmn 任务类型中： task, serviceTask, scriptTask, businessRuleTask, sendTask, receiveTask, userTask, subProcess, callActivity

对于 userTask，receiveTask 和其他等待装填，异步执行的作用是让开始流程监听器运行在一个单独的线程/事务中。

Fail Retry 失败重试

Activiti 在其默认配置，重试 3 次工作，当在一个作业执行遇到任何异常情况。这对异步任务工作来说也成立。在某些情况下，就需要更多的灵活性。有两个参数进行配置：

• 重试次数
• 重试延迟时间

这些参数可以通过配置 activiti:failedJobRetryTimeCycle。这里是一个简单的使用示例：

<serviceTask id="failingServiceTask" activiti:async="true" activiti:class="org.activiti.engine.test.jobexecutor.RetryFailingDelegate">
        <extensionElements>
                <activiti:failedJobRetryTimeCycle>R5/PT7M</activiti:failedJobRetryTimeCycle>
        </extensionElements>
</serviceTask>

Exclusive Jobs 排他任务

从 Activiti 5.9开始，JobExecutor 能保证同一个流程实例中的 job 不会并发执行。为啥呢？

Why exclusive Jobs?为什么要使用排他任务？

参考如下流程定义：

我们有一个并行网关，后面有三个服务任务，它们都设置为异步执行。这样会添加三个 job 到数据库里。 一旦 job 进入数据库，它就可以被jobExecutor 执行了。JobExecutor 会获取 job，把它们代理到工作线程的线程池中，会在那里真正执行 job。 就是说，使用异步执行，你可以把任务分配给这个线程池（在集群环境，可能会使用多个线程池）。这通常是个好事情。 然而它也会产生问题：一致性。考虑一下服务任务后的汇聚。 当服务任务完成后，我们到达并发汇聚节点，需要决定是等待其他分支，还是继续向下执行。 就是说，对每个到达并行汇聚的分支，我们都需要判断是继续还是等待其他分支的一个或多个分支。

为什么这就是问题了呢？因为服务任务配置成使用异步执行，可能相关的job 都在同一时间被获取，被 JobExecutor 分配给不同的工作线程执行。 结果是三个单独的服务执行使用的事务在到达并发汇聚时可能重叠。如果出现了这个问题，这些事务是互相不可见的， 其他事务同时到达了相同的并发汇聚，假设它们都在等待其他分支。然而，每个事务都假设它们在等待其他分支， 所以没有分支会越过并发汇聚继续执行，流程实例会一直在等待状态，无法继续执行。

Activiti 是如何解决这个问题的？ Activiti 使用了乐观锁。当我们基于判断的数据看起来不是最新的时 （因为其他事务可能在我们提交之前进行了修改，我们会在每个事务里增加数据库同一行的版本）。这时，第一个提交的事务会成功， 其他会因为乐观锁异常导致失败。这就解决了我们上面讨论的流程的问题：如果多个分支同步到达并行汇聚， 它们会假设它们都在登录，并增加它们父流程的版本号（流程实例）然后尝试提交。 第一个分支会成功提交，其他分支会因为乐观锁导致失败。因为流程是被 job 触发的， Activiti 会尝试在等待一段时间后尝试执行同一个 job，想这段时间可以同步网关的状态。

这是一个很好的解决方案吗？像我们看到的一样，乐观锁允许 Activiti 避免非一致性。它确定我们不会“堵在汇聚网关”， 意思是：或者所有分支都通过网关，或者数据库中的 job 正在尝试通过。然而，虽然这是一个对于持久性和一致性的完美解决方案， 但对于上层来说不一定是期望的行为：

• Activiti 只会对同一个 job 重试估计次数（默认配置为3）。之后，job 还会在数据库里，但是不会再重试了。 意味着这个操作必须手工执行job 的触发。
• 如果 job 有非事务方面的效果，它不会因为失败的事务回滚。比如，如果“预定演唱会门票”服务没有与 Activiti 共享事务， 重试 job 可能导致我们预定了过多门票。

在 Activiti 5.9 中，我们推荐了新的概念，并已经在 jBPM 4中实现了，叫做“排他job”。

What are exclusive jobs? 什么是排他job？

对于一个流程实例，排他任务不能同时执行两个。考虑上面的流程： 如果我们把服务任务申请为排他任务，JobExecutor 会保证对应的 job 不会并发执行。 相反，它会保证无论什么时候获取一个流程实例的排他任务，都会把同一个流程实例的其他任务都取出来，放在同一个工作线程中执行。 它保证 job 是顺序执行的。

如何启用这个特性？从 Activiti 5.9 开始，排他任务已经是默认配置了。所以异步执行和定时器事件默认都是排他任务。 另外，如果你想把 job 设置为非排他，可以使用 activiti:exclusive=”false” 进行配置。 比如，下面的服务任务就是异步但是非排他的。

<serviceTask id="service" activiti:expression="${myService.performBooking(hotel, dates)}" activiti:async="true" activiti:exclusive="false" />                   

这是一个好方案吗？ 有一些人问我们这是否是一个好方案。他们的结论会帮你在并发和性能问题方面节省时间。 这个问题上需要考虑两件事情：

• 如果是你是专家并且知道自己在做什么时（理解“为什么排他任务”这章的内容），也可以关闭这个功能， 否则，对于大多数使用异步执行和定时器的用户来说，这个功能是没问题的。
• 它也没有性能问题，在高负载的情况下性能是个问题。高负载意味着JobExecutor 的所有工作线程都一直在忙碌着。 使用排他任务，Activiti 可以简单的分布不同的负载。排他任务意味着同一个流程实例的异步执行会由相同的线程顺序执行。 但是要考虑：如果你有多个流程实例时。 所有其他流程实例的 job 也会分配给其他线程同步执行。 意味着虽然 Activiti 不会同时执行一个流程实例的排他 job，但是还会同步执行多个流程实例的一步执行。 通过一个总体的预测，在大多数场景下，它都会让单独的实例运行的更迅速。 而且，对于同一流程实例中的 job，需要用到的数据也会利用执行的集群节点的缓存。 如果任务没有在同一个节点执行，数据就必须每次从数据库重新读取了