文章摘要
GPT 4
此内容根据文章生成,仅用于文章内容的解释与总结
投诉

微服务下的事务场景

在以下场景中,用户支付成功后,订单服务创建业务,同时使用 restTemplate 或者 feign 对其他服务发起远程调用,完成整个业务流程。

照理来说所有业务要么都成功,要么都失败,在没有加上事务管理时,是否能保证事务一致性?

实际上不会。假设在第三个库存服务中,商品库存不够了,那么后端确实会给前端报错信息(报500状态码),但是在前面两个服务不会同时失败。也就是说,订单确实创建了,钱也确实少了,但是给不了货儿,明白了吧?此时事务就不是一致的。

在分布式系统中,一个业务跨越了多个服务或数据源,每个事务都是一个分支事务,而整个事务称为全局事务。保证所有分支事务的最终一致性,这样的事务就是分布式事务。

那么,如何保证分布式事务?先从基本的理论开始~

理论基础

CAP定理

四张图介绍CAP定理。

CAP定理

一致性

可用性

分区容错性

Base理论

在CAP中,P是一定会发生的。想想看,网络故障,或者仅仅是普通的网络波动等其他原因,都有可能会导致集群中的节点不可用。因此满足P的前提下,能产生的模式也就只有两个了,那就是CP模式和AP模式。

Base理论

无论是AP模式还是CP模式,他俩都在一开始我们提出分布式事务中遇到问题的解决方案,那就是如何实现服务之间的通信。

只有服务之间能够互相感知,才能保证整个分布式事务最终一致性。因此,接下来要讲的 Seata ,就起到了很大的作用。

Seata

Seata简介

先从seata的架构开始。

seata架构

seata的架构是分布式事务的基本模型,但并不是最终的解决方案。根据系统要实现的是强一致还是最终一致,又衍生出了几套解决方案。

分布式解决方案

部署Seata的tc-server

在seata的架构中,TM和RM可以说是全局事务和分支事务的代理,而TC是独立于分布式系统的一个服务,需要额外进行搭建。

1.下载

首先我们要下载seata-server包,地址在http://seata.io/zh-cn/blog/download.html

2.解压

在非中文目录解压缩这个zip包,其目录结构如下:

3.修改配置

因为TC需要与RM\TM之间建立联系,TC在集群中又是一个服务,所以需要将TC注册到Nacos等服务注册中心。在配置文件中有提供多个注册中心,如果也是用nacos,删掉保留我写的内容就可以了。

修改conf目录下的registry.conf文件:

内容如下:

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registry {
# tc服务的注册中心类,这里选择nacos,也可以是eureka、zookeeper等
type = "nacos"

nacos {
# seata tc 服务注册到 nacos的服务名称,可以自定义
application = "seata-tc-server" #当前服务的名称
serverAddr = "127.0.0.1:8848"
group = "DEFAULT_GROUP"
namespace = ""
cluster = "SH"
username = "nacos"
password = "nacos"
}
}

config {
# 读取tc服务端的配置文件的方式,这里是从nacos配置中心读取,这样如果tc是集群,可以共享配置
type = "nacos"
# 配置nacos地址等信息
nacos {
serverAddr = "127.0.0.1:8848"
namespace = ""
group = "SEATA_GROUP"
username = "nacos"
password = "nacos"
dataId = "seataServer.properties"
}
}

4.在nacos添加配置

特别注意,为了让tc服务的集群可以共享配置,我们选择了nacos作为统一配置中心。因此服务端配置文件seataServer.properties文件需要在nacos中配好。

格式如下:

配置内容如下:

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# 数据存储方式,db代表数据库,也支持使用redis。
store.mode=db
store.db.datasource=druid
store.db.dbType=mysql
store.db.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
store.db.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/seata?useUnicode=true&rewriteBatchedStatements=true
store.db.user=root
store.db.password=123
store.db.minConn=5
store.db.maxConn=30
store.db.globalTable=global_table
store.db.branchTable=branch_table
store.db.queryLimit=100
store.db.lockTable=lock_table
store.db.maxWait=5000
# 事务、日志等配置
server.recovery.committingRetryPeriod=1000
server.recovery.asynCommittingRetryPeriod=1000
server.recovery.rollbackingRetryPeriod=1000
server.recovery.timeoutRetryPeriod=1000
server.maxCommitRetryTimeout=-1
server.maxRollbackRetryTimeout=-1
server.rollbackRetryTimeoutUnlockEnable=false
server.undo.logSaveDays=7
server.undo.logDeletePeriod=86400000

# 客户端与服务端传输方式
transport.serialization=seata
transport.compressor=none
# 关闭metrics功能,提高性能
metrics.enabled=false
metrics.registryType=compact
metrics.exporterList=prometheus
metrics.exporterPrometheusPort=9898

其中的数据库地址、用户名、密码都需要修改成你自己的数据库信息。

5.创建数据库表

特别注意:tc服务在管理分布式事务时,需要记录事务相关数据到数据库中,你需要提前创建好这些表。

新建一个名为seata的数据库,运行提供的sql文件,这些表主要记录全局事务、分支事务、全局锁信息:

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SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;

-- ----------------------------
-- 分支事务表
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `branch_table`;
CREATE TABLE `branch_table` (
`branch_id` bigint(20) NOT NULL,
`xid` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL,
`transaction_id` bigint(20) NULL DEFAULT NULL,
`resource_group_id` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`resource_id` varchar(256) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`branch_type` varchar(8) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`status` tinyint(4) NULL DEFAULT NULL,
`client_id` varchar(64) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`application_data` varchar(2000) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`gmt_create` datetime(6) NULL DEFAULT NULL,
`gmt_modified` datetime(6) NULL DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`branch_id`) USING BTREE,
INDEX `idx_xid`(`xid`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Compact;

-- ----------------------------
-- 全局事务表
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `global_table`;
CREATE TABLE `global_table` (
`xid` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL,
`transaction_id` bigint(20) NULL DEFAULT NULL,
`status` tinyint(4) NOT NULL,
`application_id` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`transaction_service_group` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`transaction_name` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`timeout` int(11) NULL DEFAULT NULL,
`begin_time` bigint(20) NULL DEFAULT NULL,
`application_data` varchar(2000) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`gmt_create` datetime NULL DEFAULT NULL,
`gmt_modified` datetime NULL DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`xid`) USING BTREE,
INDEX `idx_gmt_modified_status`(`gmt_modified`, `status`) USING BTREE,
INDEX `idx_transaction_id`(`transaction_id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Compact;

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

6.启动TC服务

进入bin目录,运行其中的seata-server.bat即可:

启动成功后,seata-server应该已经注册到nacos注册中心了。

打开浏览器,访问nacos地址:http://localhost:8848,然后进入服务列表页面,可以看到seata-tc-server的信息,端口默认占的8091:

微服务集成Seata

1.微服务引入依赖

首先,我们需要在微服务中引入seata依赖:

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<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId>
<exclusions>
<!--版本较低,1.3.0,因此排除-->
<exclusion>
<artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId>
<groupId>io.seata</groupId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<!--seata starter 采用1.4.2版本-->
<dependency>
<groupId>io.seata</groupId>
<artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId>
<version>${seata.version}</version>
</dependency>

2.微服务添加配置文件

需要修改application.yml文件,添加一些配置:可以看到,seata不是springcloud配置下的内容,而是单独的一个配置模块,因为两者没有集成。

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seata:
registry: # TC服务注册中心的配置,微服务根据这些信息去注册中心获取tc服务地址
# 参考tc服务自己的registry.conf中的配置
# 包括:地址、namespace命名空间、group组、application-name服务名称、cluster集群
type: nacos
nacos: # tc
server-addr: 127.0.0.1:8848
namespace: ""
group: DEFAULT_GROUP
application: seata-tc-server # tc服务在nacos中的服务名称
cluster: SH
tx-service-group: seata-demo # 事务组,根据这个获取tc服务的cluster名称
service:
vgroup-mapping: # 事务组与TC服务cluster的映射关系
seata-demo: SH

cluster集群在此处修改为 tx-service-group 。例如在前边提到的订单服务、支付服务、仓储服务,整个事务的流程应该为一个组。而 vgroup-mapping中使用事务组名称映射集群,至此nacos需要的信息都具备了。

参与这个事务的每个微服务都需要做这个配置。

参与这个事务的每个微服务都需要做这个配置。

参与这个事务的每个微服务都需要做这个配置。

参与这个事务的每个微服务都需要做这个配置。

Seata分布式事务处理方案

XA模式:强一致性模式

介绍&优缺点

XA 规范 是 X/Open 组织定义的分布式事务处理(DTP,Distributed Transaction Processing)标准,XA 规范 描述了全局的TM与局部的RM之间的接口,几乎所有主流的数据库都对 XA 规范 提供了支持。

XA模式的优点是什么?

  • 事务的强一致性,满足ACID原则。
  • 常用数据库都支持,实现简单,并且没有代码侵入

XA模式的缺点是什么?

  • 因为一阶段需要锁定数据库资源(占用DB锁),等待二阶段结束才释放,性能较差
  • 依赖关系型数据库实现事务
  • 要求数据库支持XA模式,关系型数据库例如mysql是支持的,redis就不支持。

两阶段提交(2pc协议)

XA是规范,目前主流数据库都实现了这种规范,实现的原理都是基于两阶段提交。

正常情况:

异常情况:

一阶段:

  • 事务协调者通知每个事物参与者执行本地事务
  • 本地事务执行完成后报告事务执行状态给事务协调者,此时事务不提交,继续持有数据库锁

二阶段:

  • 事务协调者基于一阶段的报告来判断下一步操作
    • 如果一阶段都成功,则通知所有事务参与者,提交事务
    • 如果一阶段任意一个参与者失败,则通知所有事务参与者回滚事务

Seata的XA模型

Seata对原始的XA模式做了简单的封装和改造,以适应自己的事务模型,基本架构如图:

RM一阶段的工作:

​ ① 注册分支事务到TC

​ ② 执行分支业务sql但不提交

​ ③ 报告执行状态到TC

TC二阶段的工作:

  • TC检测各分支事务执行状态

    a.如果都成功,通知所有RM提交事务

    b.如果有失败,通知所有RM回滚事务

RM二阶段的工作:

  • 接收TC指令,提交或回滚事务

springcloud实现XA模式

Seata的starter已经完成了XA模式的自动装配,实现非常简单,步骤如下:

1)修改application.yml文件(每个参与事务的微服务),开启XA模式:

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seata:
data-source-proxy-mode: XA

2)给发起全局事务的入口方法添加@GlobalTransactional注解:

本例中是OrderServiceImpl中的create方法.

3)重启服务并测试

重启order-service,再次测试,发现无论怎样,三个微服务都能成功回滚。

AT模式:最终一致模式

AT模式同样是分阶段提交的事务模型,不过缺弥补了XA模型中资源锁定周期过长的缺陷。

Seata的AT模型

基本流程图:

阶段一RM的工作:

  • 注册分支事务
  • 记录undo-log(数据快照)
  • 执行业务sql并提交
  • 报告事务状态

阶段二提交时RM的工作:

  • 删除undo-log即可

阶段二回滚时RM的工作:

  • 根据undo-log恢复数据到更新前

流程梳理

我们用一个真实的业务来梳理下AT模式的原理。

比如,现在又一个数据库表,记录用户余额:

id money
1 100

其中一个分支业务要执行的SQL为:

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update tb_account set money = money - 10 where id = 1

AT模式下,当前分支事务执行流程如下:

一阶段:

1)TM发起并注册全局事务到TC

2)TM调用分支事务

3)分支事务准备执行业务SQL

4)RM拦截业务SQL,根据where条件查询原始数据,形成快照。

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{
"id": 1, "money": 100
}

5)RM执行业务SQL,提交本地事务,释放数据库锁。此时 money = 90

6)RM报告本地事务状态给TC

二阶段:

1)TM通知TC事务结束

2)TC检查分支事务状态

​ a)如果都成功,则立即删除快照

​ b)如果有分支事务失败,需要回滚。读取快照数据({"id": 1, "money": 100}),将快照恢复到数据库。此时数据库再次恢复为100

流程图:

AT与XA的区别

简述AT模式与XA模式最大的区别是什么?

  • XA模式一阶段不提交事务,锁定资源;AT模式一阶段直接提交,不锁定资源。
  • XA模式依赖数据库机制实现回滚;AT模式利用数据快照实现数据回滚。
  • XA模式强一致;AT模式最终一致

脏写问题(由于一阶段提交事务会释放DB锁)

在多线程并发访问AT模式的分布式事务时,有可能出现脏写问题,如图:

解决思路就是引入了全局锁的概念。

全局锁是事务针对一个表中要操作的行数据,对这个行数据加上锁。

在释放DB锁之前,先拿到全局锁。避免同一时刻有另外一个事务来操作当前数据。

数据库锁的话,任何其他事务都进不来,但是全局锁,只锁定操作账户余额的相关事务(seata管理),其他事物(非seata管理的事务)仍可以进来,例如修改账户名称。

乐观锁改善非seata的事务2

上面的解决方案是基于事务2是交给了TC管理的,但是如果事务2没有给seata管理,可以采用乐观锁解决。

什么情况下事务2不会是 TC 管理的?

没有被@GlobalTransactional注解包含在整个seata的事务调用被seata管理的事务。

如何用乐观锁改善?

线程1将金额为100的数据修改为90,此时业务不提交,此时线程2将90修改为80,但是线程1业务报错需要回滚,此时线程1将金额恢复为100。

我们可以这样设计乐观锁的实现:

  1. 定义乐观锁字段:在数据库中,给涉及到并发修改的数据表添加一个版本号(version)字段。每次读取数据时,同时读取这个版本号。
  2. 读取数据时获取版本号:线程1和线程2在读取金额时,同时读取到当前金额(例如初始是100)和版本号(假设为1)。
  3. 更新数据时检查版本号
    • 线程1将金额从100修改为90,同时提交版本号从1更新为2。但在实际提交到数据库之前,线程1的业务逻辑发生错误,需要回滚。
    • 在线程1回滚的过程中,它会恢复金额到100,并且假设这个版本号不变(因为实际操作中版本号应该在每次修改时递增,但在这里为了简化,我们假设线程1由于错误并未成功递增版本号)。
    • 线程2接着将金额从90(或线程1回滚后的100,具体取决于线程1的操作在数据库中的实际体现)修改为80,同时它会将版本号从1更新为2(假设线程1的更新并未成功改变版本号)。
  4. 乐观锁的实现
    • 当线程1尝试回滚并将金额从90恢复为100并尝试将版本号设置回1时,乐观锁会介入。因为此时数据库中的版本号已经是2了,线程1的更新会因为版本号不匹配而失败。这样,线程1就无法覆盖线程2的更新。
    • 正确的做法应该是线程1检测到版本号不匹配后,可以选择重新读取最新数据并决定是否继续执行操作,或者记录一个错误日志等。
  5. 解决策略
    • 如果线程1的操作需要严格基于修改前的数据,那么它应该重新读取最新的数据(此时金额为80,版本号为2),并决定是否继续或重试。
    • 在某些情况下,也可以让线程1在版本号不匹配时简单地放弃修改,记录一个错误或异常,然后退出。

实现AT模式

AT模式中的快照生成、回滚等动作都是由框架自动完成,没有任何代码侵入,因此实现非常简单。

只不过,AT模式需要一个表来记录全局锁、另一张表来记录数据快照undo_log。

1)导入数据库表,记录全局锁

导入Sql文件:seata-at.sql,其中lock_table导入到TC服务关联的数据库,undo_log表导入到微服务关联的数据库:

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/*
Navicat Premium Data Transfer

Source Server : local
Source Server Type : MySQL
Source Server Version : 50622
Source Host : localhost:3306
Source Schema : seata_demo

Target Server Type : MySQL
Target Server Version : 50622
File Encoding : 65001

Date: 20/06/2021 12:39:03
*/

SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;

-- ----------------------------
-- Table structure for undo_log
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `undo_log`;
CREATE TABLE `undo_log` (
`branch_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT 'branch transaction id',
`xid` varchar(100) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL COMMENT 'global transaction id',
`context` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL COMMENT 'undo_log context,such as serialization',
`rollback_info` longblob NOT NULL COMMENT 'rollback info',
`log_status` int(11) NOT NULL COMMENT '0:normal status,1:defense status',
`log_created` datetime(6) NOT NULL COMMENT 'create datetime',
`log_modified` datetime(6) NOT NULL COMMENT 'modify datetime',
UNIQUE INDEX `ux_undo_log`(`xid`, `branch_id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci COMMENT = 'AT transaction mode undo table' ROW_FORMAT = Compact;

-- ----------------------------
-- Records of undo_log
-- ----------------------------



-- ----------------------------
-- Table structure for lock_table
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `lock_table`;
CREATE TABLE `lock_table` (
`row_key` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL,
`xid` varchar(96) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`transaction_id` bigint(20) NULL DEFAULT NULL,
`branch_id` bigint(20) NOT NULL,
`resource_id` varchar(256) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`table_name` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`pk` varchar(36) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`gmt_create` datetime NULL DEFAULT NULL,
`gmt_modified` datetime NULL DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`row_key`) USING BTREE,
INDEX `idx_branch_id`(`branch_id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Compact;


SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

2)给发起全局事务的入口方法添加@GlobalTransactional注解(见XA模式),修改application.yml文件,将事务模式修改为AT模式即可:

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seata:
data-source-proxy-mode: AT # 默认就是AT

3)重启服务并测试

优缺点

AT模式的优点:

  • 一阶段完成直接提交事务,释放数据库资源,性能比较好
  • 利用全局锁实现读写隔离
  • 没有代码侵入,框架自动完成回滚和提交

AT模式的缺点:

  • 两阶段之间属于软状态,属于最终一致
  • 框架的快照功能会影响性能,但比XA模式要好很多

TCC模式

TCC模式与AT模式非常相似,每阶段都是独立事务,不同的是TCC通过人工编码来实现数据恢复。需要实现三个方法:

  • Try:资源的检测和预留;

  • Confirm:完成资源操作业务;要求 Try 成功 Confirm 一定要能成功。

  • Cancel:预留资源释放,可以理解为try的反向操作。

流程分析

举例,一个扣减用户余额的业务。假设账户A原来余额是100,需要余额扣减30元。

  • 阶段一( Try ):检查余额是否充足,如果充足则冻结金额增加30元,可用余额扣除30

初识余额:

余额充足,可以冻结:

此时,总金额 = 冻结金额 + 可用金额,数量依然是100不变。事务直接提交无需等待其它事务。

  • **阶段二(Confirm)**:假如要提交(Confirm),则冻结金额扣减30

确认可以提交,不过之前可用金额已经扣减过了,这里只要清除冻结金额就好了:

此时,总金额 = 冻结金额 + 可用金额 = 0 + 70 = 70元

  • **阶段二(Canncel)**:如果要回滚(Cancel),则冻结金额扣减30,可用余额增加30

需要回滚,那么就要释放冻结金额,恢复可用金额:

Seata的TCC模型

Seata中的TCC模型依然延续之前的事务架构,如图:

优缺点

TCC模式的每个阶段是做什么的?

  • Try:资源检查和预留
  • Confirm:业务执行和提交
  • Cancel:预留资源的释放

TCC的优点是什么?

  • 一阶段完成直接提交事务,释放数据库资源,性能好
  • 相比AT模型,无需生成快照,无需使用全局锁,性能最强
  • 不依赖数据库事务,而是依赖补偿操作,可以用于非事务型数据库

TCC的缺点是什么?

  • 有代码侵入,需要人为编写try、Confirm和Cancel接口,太麻烦
  • 软状态,事务是最终一致
  • 需要考虑Confirm和Cancel的失败情况,做好幂等处理

事务悬挂和空回滚

1)空回滚

当某分支事务的try阶段阻塞时,可能导致全局事务超时而触发二阶段的cancel操作。在未执行try操作时先执行了cancel操作,这时cancel不能做回滚,就是空回滚

如图:

执行cancel操作时,应当判断try是否已经执行,如果尚未执行,则应该空回滚。

2)业务悬挂

对于已经空回滚的业务,之前被阻塞的try操作恢复,继续执行try,就永远不可能confirm或cancel ,事务一直处于中间状态,这就是业务悬挂

执行try操作时,应当判断cancel是否已经执行过了,如果已经执行,应当阻止空回滚后的try操作,避免悬挂

实现TCC模式

解决空回滚和业务悬挂问题,必须要记录当前事务状态,是在try、还是cancel?

1)思路分析

这里我们定义一张表:

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CREATE TABLE `account_freeze_tbl` (
  `xid` varchar(128NOT NULL,
  `user_id` varchar(255DEFAULT NULL COMMENT '用户id',
  `freeze_money` int(11) unsigned DEFAULT '0' COMMENT '冻结金额',
  `state` int(1DEFAULT NULL COMMENT '事务状态,0:try,1:confirm,2:cancel',
  PRIMARY KEY (`xid`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 ROW_FORMAT=COMPACT;

其中:

  • xid:是全局事务id
  • freeze_money:用来记录用户冻结金额
  • state:用来记录事务状态

那此时,我们的业务开怎么做呢?

  • Try业务:
    • 记录冻结金额和事务状态到account_freeze表
    • 扣减account表可用金额
  • Confirm业务
    • 根据xid删除account_freeze表的冻结记录
  • Cancel业务
    • 修改account_freeze表,冻结金额为0,state为2
    • 修改account表,恢复可用金额
  • 如何判断是否空回滚?
    • cancel业务中,根据xid查询account_freeze,如果为null则说明try还没做,需要空回滚
  • 如何避免业务悬挂?
    • try业务中,根据xid查询account_freeze ,如果已经存在则证明Cancel已经执行,拒绝执行try业务

接下来,我们改造account-service,利用TCC实现余额扣减功能。

2)声明TCC接口

TCC的Try、Confirm、Cancel方法都需要在接口中基于注解来声明,

我们在account-service项目中的cn.itcast.account.service包中新建一个接口,声明TCC三个接口:

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package cn.itcast.account.service;

import io.seata.rm.tcc.api.BusinessActionContext;
import io.seata.rm.tcc.api.BusinessActionContextParameter;
import io.seata.rm.tcc.api.LocalTCC;
import io.seata.rm.tcc.api.TwoPhaseBusinessAction;

@LocalTCC
public interface AccountTCCService {

@TwoPhaseBusinessAction(name = "deduct", commitMethod = "confirm", rollbackMethod = "cancel")
void deduct(@BusinessActionContextParameter(paramName = "userId") String userId,
@BusinessActionContextParameter(paramName = "money")int money);

boolean confirm(BusinessActionContext ctx);

boolean cancel(BusinessActionContext ctx);
}

3)编写实现类

在account-service服务中的cn.itcast.account.service.impl包下新建一个类,实现TCC业务:

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package cn.itcast.account.service.impl;

import cn.itcast.account.entity.AccountFreeze;
import cn.itcast.account.mapper.AccountFreezeMapper;
import cn.itcast.account.mapper.AccountMapper;
import cn.itcast.account.service.AccountTCCService;
import io.seata.core.context.RootContext;
import io.seata.rm.tcc.api.BusinessActionContext;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;

@Service
@Slf4j
public class AccountTCCServiceImpl implements AccountTCCService {

@Autowired
private AccountMapper accountMapper;
@Autowired
private AccountFreezeMapper freezeMapper;

@Override
@Transactional
public void deduct(String userId, int money) {
// 0.获取事务id
String xid = RootContext.getXID();
// 1.扣减可用余额
accountMapper.deduct(userId, money);
// 2.记录冻结金额,事务状态
AccountFreeze freeze = new AccountFreeze();
freeze.setUserId(userId);
freeze.setFreezeMoney(money);
freeze.setState(AccountFreeze.State.TRY);
freeze.setXid(xid);
freezeMapper.insert(freeze);
}

@Override
public boolean confirm(BusinessActionContext ctx) {
// 1.获取事务id
String xid = ctx.getXid();
// 2.根据id删除冻结记录
int count = freezeMapper.deleteById(xid);
return count == 1;
}

@Override
public boolean cancel(BusinessActionContext ctx) {
// 0.查询冻结记录
String xid = ctx.getXid();
AccountFreeze freeze = freezeMapper.selectById(xid);

// 1.恢复可用余额
accountMapper.refund(freeze.getUserId(), freeze.getFreezeMoney());
// 2.将冻结金额清零,状态改为CANCEL
freeze.setFreezeMoney(0);
freeze.setState(AccountFreeze.State.CANCEL);
int count = freezeMapper.updateById(freeze);
return count == 1;
}
}

SAGA模式

Saga 模式是 Seata 即将开源的长事务解决方案,将由蚂蚁金服主要贡献。

其理论基础是Hector & Kenneth 在1987年发表的论文Sagas

Seata官网对于Saga的指南:https://seata.io/zh-cn/docs/user/saga.html

原理

在 Saga 模式下,分布式事务内有多个参与者,每一个参与者都是一个冲正补偿服务,需要用户根据业务场景实现其正向操作和逆向回滚操作。

分布式事务执行过程中,依次执行各参与者的正向操作,如果所有正向操作均执行成功,那么分布式事务提交。如果任何一个正向操作执行失败,那么分布式事务会去退回去执行前面各参与者的逆向回滚操作,回滚已提交的参与者,使分布式事务回到初始状态。

Saga也分为两个阶段:

  • 一阶段:直接提交本地事务
  • 二阶段:成功则什么都不做;失败则通过编写补偿业务来回滚

优缺点

优点:

  • 事务参与者可以基于事件驱动实现异步调用,吞吐高
  • 一阶段直接提交事务,无锁,性能好
  • 不用编写TCC中的三个阶段,实现简单

缺点:

  • 软状态持续时间不确定,时效性差
  • 没有锁,没有事务隔离,会有脏写

四种模式对比

我们从以下几个方面来对比四种实现:

  • 一致性:能否保证事务的一致性?强一致还是最终一致?
  • 隔离性:事务之间的隔离性如何?
  • 代码侵入:是否需要对业务代码改造?
  • 性能:有无性能损耗?
  • 场景:常见的业务场景

如图: