阿里面试：Seata 如何实现 RC ？保证事务的隔离性？
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阿里面试：Seata 如何实现 RC ？保证事务的隔离性？
尼恩说在前面
在40岁老架构师 尼恩的读者交流群(50+)中，最近有小伙伴拿到了一线互联网企业如阿里、滴滴、极兔、有赞、希音、百度、网易、美团的面试资格，遇到很多很重要的面试题：
Seata 如何实现 RC ？保证事务的隔离性？
最近有小伙伴在面试阿里，又遇到了相关的面试题。小伙伴懵了，因为没有遇到过，所以支支吾吾的说了几句，面试官不满意，面试挂了。
所以，尼恩给大家做一下系统化、体系化的梳理，使得大家内力猛增，可以充分展示一下大家雄厚的 “技术肌肉”，让面试官爱到 “不能自已、口水直流”，然后实现”offer直提”。
当然，这道面试题，以及参考答案，也会收入咱们的 《尼恩Java面试宝典PDF》V167版本，供后面的小伙伴参考，提升大家的 3高 架构、设计、开发水平。
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本文目录
Seata 事务隔离级别解读
先来回顾一下，数据库事务的隔离级别，目前数据库事务的隔离级别一共有 4 种，由低到高分别为：
事务的四个隔离级别：
- 未提交读（READ UNCOMMITTED）：所有事务都可以看到其他事务未提交的修改。一般很少使用；
- 读已提交（READ COMMITTED）：Oracle默认隔离级别，事务之间只能看到彼此已提交的变更修改；
- 可重复读（REPEATABLE READ）：MySQL默认隔离级别，同一事务中的多次查询会看到相同的数据行；可以解决不可重复读，但可能出现幻读；
- 可串行化（SERIALIZABLE）：最高的隔离级别，事务串行的执行，前一个事务执行完，后面的事务会执行。读取每条数据都会加锁，会导致大量的超时和锁争用问题；
数据库一般默认的隔离级别为 读已提交 RC ，比如 Oracle，
也有一些数据的默认隔离级别为 可重复读 RR，比如 Mysql。"可重复读"（Repeatable Read）这个级别确保了对同一字段的多次读取结果是一致的，除非数据是被本身事务自己所修改。它能够防止脏读、不可重复读，但可能会遇到幻读的情况。
参考 文章：
MySQL默认的Repeatable Read隔离级别，被改成了RC , 具体请参考 《尼恩Java 面试宝典》 MYSQL 专题：
一般而言，数据库的读已提交（READ COMMITTED）能够满足业务绝大部分场景了。
但是 seata 却做不到 RC， 只能做到RU。
Seata 的事务是一个全局事务，它包含了若干个分支本地事务，在全局事务执行过程中（全局事务还没执行完），某个本地事务提交了，如果 Seata 没有采取任务措施，则会导致已提交的本地事务被读取，造成脏读，如果数据在全局事务提交前已提交的本地事务被修改，则会造成脏写。
由此可以看出，传统意义的脏读是读到了未提交的数据，Seata 脏读是读到了全局事务下未提交的数据，全局事务可能包含多个本地事务，某个本地事务提交了不代表全局事务提交了。
从这个意义上说， seata 的隔离级别是 读未提交。 而实际上，这当中又有绝大多数的应用场景，实际上工作在读未提交的隔离级别下同样没有问题。
如何实现 读已提交？
默认情况下，Seata 的全局事务是工作在读未提交隔离级别的，保证绝大多数场景的高效性。
但是，在极端场景下，应用如果需要达到全局的读已提交，Seata 也提供了全局锁机制实现全局事务读已提交 RC。
Seata 全局锁实现 RC
AT 模式下，会使用 Seata 内部数据源代理 DataSourceProxy，全局锁的实现就是隐藏在这个代理中。
接下来看看， seata at分别在执行、提交的过程都做了什么。
如上所示，一个分布式事务的锁获取流程是这样的
- 先获取到本地锁即可修改本地数据，但不能直接提交本地事务
- 为何不能直接提交本地事务呢？因为还未获取全局锁
- 本地锁和全局锁都获得了，才具有全局事务写隔离的保障，本地事务才可以提交，之后释放本地锁
- 当分布式事务执行 2 阶段提交后释放全局锁；这样就可以让其它事务获取全局锁，并提交它们对本地数据的修改了。
至此已明确 Seata 通过将传统 XA 方案的 2 个阶段的本地 DB 锁，拆分成了 本地锁(DB 锁)+ 全局锁的模式 。
如果一个应用所有的事务都用Seata 分布式事务， 性能一定是很低的。 具体请参见 尼恩《Seata 学习圣经 的性能部分内容》。
所以，在大部分业务场景，并不是所有的 操作都要用分布式操作，，并不是所有的 操作都要用分布式事务， 所以生产场景基本上会是 Seata事务 + 独立事务 组合模式。
那么，在 Seata事务 + 独立事务 场景下，Seata 的全局锁对于 外部的 独立事务失效了，对于外部事务，本质上是Seata默认的全局事务是读未提交，能读到seata 未提交（Seata分支已提交的分支事务的数据）的数据，于是，本地事务会发生 脏读。
如何实现 Seata事务 + 独立事务 场景的 RC? 如何解决 独立本地事务的 脏读问题？
Seata事务 + 独立事务 场景的 脏读、脏写
AT 模式是一种非侵入式的分布式事务解决方案，Seata 在内部做了对数据库操作的代理层，我们使用 Seata AT 模式时，实际上用的是 Seata 自带的数据源代理 DataSourceProxy。
Seata 在这层DataSourceProxy 代理中加入了很多逻辑，比如：
- 插入回滚 undo_log 日志，
- 检查全局锁等。
为什么要检查全局锁呢，这是由于 Seata AT 模式的事务隔离是建立在支事务的本地隔离级别基础之上的，
在数据库本地隔离级别读已提交或以上的前提下，Seata 设计了由TC维护的全局写排他锁，来保证事务间的写隔离，实现分布式事务的 RC。
先来看一下Seata事务 + 独立事务 场景，使用 Seata AT 模式是怎么产生脏读的：
业务一开启seata 分布式事务，其中包含分支事务A（修改 A）和分支事务 B（修改 B），
业务二开启本地事务，仅仅修改 A，
其中业务一执行分支事务 A 先获取本地锁，
业务二则等待业务一执行完分支事务 A 之后，获得本地锁修改 A 并提交，
业务一在执行分支事务时发生异常了，由于分支事务 A 的数据被业务二修改，导致业务一的全局事务无法回滚，需要人工干预。
这里发生了两种错误的现象：
- 业务2发生了脏读
- 业务1 发生了脏写
如何防止脏读 、脏写？ 帮助 Seata+ 独立事务 场景实现 RC。
方案有两种：
- 独立事务 升级为分布式事务
- 业务二查询 A 时加 @GlobalLock 注解 + select for update语句
如何防止脏读/脏写
Seata AT 模式的脏读是指在全局事务未提交前，被其它业务读到已提交的分支事务的数据，本质上是Seata默认的全局事务是读未提交。
那么怎么避免脏读、脏写现象呢？
方案一：独立事务执行时加 @GlobalTransactional注解：
业务二在执行全局事务过程中，分支事务 A 提交前注册分支事务获取全局锁时，发现业务业务一全局锁还没执行完，因此业务二提交不了，抛异常回滚，所以不会发生脏写。
方案二：独立事务业务二执行时加 @GlobalLock注解：
全局事务 很重。
因此，在不需要全局事务、而又需要检查全局锁避免脏读脏写的场景，可以使用@GlobalLock注解实现隔离的功能，@GlobalLock是一个更加轻量的操作。
与 @GlobalTransactional注解效果类似，只不过 业务二不需要开启全局事务，只在本地事务提交前，检查全局锁是否存在。 如果存在，就抛出异常，从而本地事务回滚。
@GlobalTransactional注解 开启全局事务是一个比较重的操作，需要向 TC 发起开启全局事务等 RPC 过程，而@GlobalLock注解只会在执行过程中查询全局锁是否存在，不会去开启全局事务，
方案三：业务二执行时加 @GlobalLock 注解 + select for update语句：
如果独立事务希望最终能够 提交， 在发现全局锁的过程中， 独立事务希望等待和重试，则可以使用下面的方案：
加 @GlobalLock 注解 + select for update语句
如果加了select for update语句，则会在 update 前检查全局锁是否存在，只有当全局锁释放之后，业务二才能开始执行 updateA 操作。
加select for update语句会在执行 SQL 前检查全局锁是否存在，只有当全局锁完成之后，才能继续执行 SQL，这样就彻底防止了脏读+脏写， 也能保护 独立事务不会 直接回滚。
所以@GlobalLock 注解 加 select for update 也有个好处，就是可以重试。
此面试题，收录于尼恩编著 《Seata 学习圣经》，PDF 全文可以找尼恩获取。
说在最后：有问题找老架构取经
以上的内容，如果大家能对答如流，如数家珍，基本上 面试官会被你 震惊到、吸引到。
最终，让面试官爱到 “不能自已、口水直流”。offer， 也就来了。
在面试之前，建议大家系统化的刷一波 5000页《尼恩Java面试宝典PDF》，里边有大量的大厂真题、面试难题、架构难题。很多小伙伴刷完后， 吊打面试官， 大厂横着走。
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