微服务之分布式事务解决方案(Seata)

前言

在分布式的微服务架构中，鉴于服务单一职责性，各个微服务都分布在不同的服务器节点，且每1个微服务是独立的；

在后端每个微服务都是分散和独立的，可能使用不同编程语言，使用不同的数据库，通过RPC调用完成前端用户发送的请求（任务）；

假设1个用户在1个分布式微服务架构的电商网站购物，购买了1件商品点击了下单，后台需要一组微服务协作完成下单操作；

即：订单服务创建订单--->库存服务减少库存---->用户服务减少余额；

在这3个环节执行过程中，如果其中1个微服务不可用，都无法满足当前用户下单的需求； 

那如何保证用户的1次操作具备数据库事务的ACID特性呢？

这就需要分布式事务；

 

 一、CAP理论

2000年加州理工大学伯克利分校的EricBrewer教授提出在分布式架构中应当具备3个理想的指标

  • Consistency（一致性）
  • Availability（可用性）
  • Partition tolerance （分区容错性）

称为CAP理论；

 

 

在分布式系统中，C、A、P三个指标无法同时全部满足；

在分布式系统中，数据在主从节点同步时会出现网络分区、节点故障等不可控因素，因此 C和A是相互矛盾的，无法在保证数据一致性的同时也保证数据的可用性，只能2者选其一；

例如：

  • Zookeeper：  CP，leader选举过程中服务端不可用；
  • Eureka：   AP
  • Nacos ：  默认AP可选择为CP

1.Consistency（数据一致性）

指分布式架构中数据在各个不同节点上的一致性；

分布式服务端承诺客户端，客户端一旦读到数据，读取到的数据一定是在分布式架构的各个节点中保持一致的，但有可能读不到数据；

特点：旨在保证数据的一致性，要么客户端从分布式服务端读到正确且分布一致的数据，要么服务端暂时不可用，读不到数据；

2.Availability（可用性）

指分布式架构中，客户端一定是可以读取到数据的，保证数据的可用性；

但有可能客户端在向服务端读取数据时，分布式服务端中的主、从节点正在同步数据，所以无法保证数据在分布式架构中的一致性；

3.分区容错

C和A相互矛盾的2个指标，P在大部分分布式系统都能得到满足；

指分布式架构中物理节点， 即使遇到网络故障或其它原因导致分布式系统中的部分节点与其它节点失去连接无法通信，故障节点可以形成独立分区，不影响全局。

 

二、BASE理论

在分布式微服务架构中，各个微服务之间通过网络进行RPC调用，CAP理论中的可用性和一致性就是相互矛盾的，无法同时成立；

1.CAP理论的问题

在分布式微架构中，如果想要实现一致性就需要在2个节点之间通过网络同步数据；

假设G1和G2两个节点要想实现数据一致性，就需要通过网络传输同步数据，但网络传输数据是需要时间的；

忠和孝无法两全，如果G1更新了数据，在G1和G2节点通过网络传输同步数据的这1段时间里，G2节点是对外提供查询服务呢？还是不提供服务呢？

  • G2提供服务就不满足一致性指标；
  • G2阻塞用户请求，不提供服务就无法满足100%可用性指标；

以上是CAP理论存在的问题；

2.BASE理论

BASE理论是针对CAP理论存问题的1种解决方案，包含3个思想：

2.1.Basically Available （基本可用）

分布式系统在出现故障时，允许损失部分可用性，即保证核心可用。

2.2.Soft State（软状态）

在一定时间内，允许出现中间状态，比如临时的不一致状态。

2.3.Eventually Consistent（最终一致性）

虽然无法保证强一致性，但是在软状态结束后，最终达到数据一致。

 

三、分布式事务解决思路

分布式事务在设计之初借鉴CAP、BASE理论，有两种解决思路：

  • AP模式：各子事务分别执行和提交，允许出现结果不一致，然后采用弥补措施恢复数据即可，实现最终一致。

  • CP模式：各个子事务执行后互相等待，同时提交，同时回滚，达成强一致。但事务等待过程中，处于弱可用状态。

但不管是哪一种模式，想要在分布式架构中控制多个事物都需要1个事务协调者(TC)：

以下下单、扣款、商品出库环节称为分支事务，整个环节称为全局事务；

四、初识Seata

Seata是 2019 年1 月份蚂蚁金服和阿里巴巴共同开源的分布式事务解决方案。

致力于提供高性能和简单易用的分布式事务服务，为用户打造一站式的分布式事务解决方案。

官网地址：http://seata.io/，其中的文档、播客中提供了大量的使用说明、源码分析。

1.Seata的架构

Seata事务管理中有3个重要的角色：

  • TC (Transaction Coordinator) - 事务协调者：搭建好的Seata服务器，所有的RM和TM都要想TC上报，当前分支事务执行的状态，以便于TC作出全局事务的回滚/提交操作（CEO）；

  • TM (Transaction Manager) - 事务管理器：代表整个业务逻辑，决定全局事务的范围和边界，从哪个环节开始全局事务？在哪个环节提交或回滚全局事务？从哪个环节结束全局事务？（经理）

  • RM (Resource Manager) - 资源管理器：具体执行分支事务的微服务。（员工）

 

Seata基于上述架构提供了四种不同的分布式事务解决方案：

  • XA模式：强一致性分阶段事务模式，牺牲了一定的可用性，无业务侵入

  • TCC模式：最终一致的分阶段事务模式，有业务侵入

  • AT模式：最终一致的分阶段事务模式，无业务侵入，也是Seata的默认模式

  • SAGA模式：长事务模式，有业务侵入

无论采用哪1种分布式事务解决方案，都需要先搭建Seata服务器，也就是事务的协调者（TC）。

 

2.安装Seata

2.1.Seata配置文件

使Seata服务注册到Nacos中，并指定读取Nacos中的配置文件；

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"
    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 = "DEFAULT_GROUP"
    username = "nacos"
    password = "nacos"
    dataId = "seataServer.properties"
  }
}
registry.conf

2.2.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。

配置内容如下

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"
    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 = "DEFAULT_GROUP"
    username = "nacos"
    password = "nacos"
    dataId = "seataServer.properties"
  }
}
seataServer.properties

2.3.创建数据库表

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，seata数据库中创建branch_table和global_table两张表；

 这些表主要记录全局事务、分支事务、全局锁信息：

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;
table.sql

2.4.启动TC服务

进入bin目录，运行其中的seata-server.bat即可

2.5.测试

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：

 

五、微服务集成Seata

此时Seata已经注册到Nacos并可以从Nacos中读取配置信息；

我们就可以在微服务中集成使用Seata服务了；

1.引入依赖

<!--seata-->
<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>
<dependency>
    <groupId>io.seata</groupId>
    <artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId>
    <!--seata starter 采用1.4.2版本-->
    <version>${seata.version}</version>
</dependency>

2.配置TC地址

微服务通过application.yml中配置的Nacos获取TC地址；

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
    type: nacos # 注册中心类型 nacos
    nacos:
      server-addr: 127.0.0.1:8848 # nacos地址
      namespace: "" # namespace，默认为空
      group: DEFAULT_GROUP # 分组，默认是DEFAULT_GROUP
      application: seata-tc-server # seata服务名称
      username: nacos
      password: nacos
  tx-service-group: seata-demo # 事务组名称
  service:
    vgroup-mapping: # 事务组与cluster的映射关系
      seata-demo: SH

 

六、Seata的事务模式

Seata提供4种事务模式，帮我们实现分布式事务；

分布式事务都是基于两阶段提交原理的；

 

1.两阶段提交

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（事务预提交）：

  • 事务协调者通知每个事物参与者，去数据库执行事务的预提交；

  • 事务参与者预提交完成之后，向事务协调者报告事务预提交状态；(此时事务不是真正的提交，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

    • 如果一阶段的分支事务全部预提交成功，则通知所有事务参与者去数据库正真提交事务

    • 如果一阶1个事务参与者的预提交结果失败，则通知所有事务参与者回滚事务 

 

2.XA模式

几乎所有主流的数据库都XA 规范提供了支持；

Seata的XA模式是利用数据库底层事务二阶段提交的特性，封装了二阶段提交操作方法；

2.2.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

2.3.优缺点

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，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

2.4.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：

2.4.1.修改application.yml文件

每个参与事务的微服务都需要开启XA模式：

seata:
  data-source-proxy-mode: XA

2.4.2.添加注解

给发起全局事务的入口方法添加@GlobalTransactional注解

    @Override
    @Transactional
    //给发起全局事务的入口方法添加@GlobalTransactional注解:
    @GlobalTransactional
    public Long create(Order order) {
        // 创建订单
        orderMapper.insert(order);
        try {
            // 扣用户余额
            accountClient.deduct(order.getUserId(), order.getMoney());
            // 扣库存
            storageClient.deduct(order.getCommodityCode(), order.getCount());

        } catch (FeignException e) {
            log.error("下单失败，原因:{}", e.contentUTF8(), e);
            throw new RuntimeException(e.contentUTF8(), e);
        }
        return order.getId();
    }

2.4.3.重启服务并测试

重启order-service，再次测试，发现无论怎样，3个微服务都能成功回滚。

3.AT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。

AT模式就是模仿了数据库底层XA二阶段提交机制，把改功能抽离出来在Seata中再实现，这样可以使Seata支持更多数据库的分布式事务操作；

阶段一RM的工作：

  • 注册分支事务

  • 记录undo-log（数据快照以保证事务提交失败之后可以回滚）

  • 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 

3.1.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

3.2.脏写问题

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：

 

 解决脏写问题的思路就是引入了全局锁的概念。

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。

3.3.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

3.4.实现AT模式

3.4.1.导入数据库表，记录全局锁

 

 

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;
lock_table.sql

------------------------------------------

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;
undo_log.sql

 

3.4.2.修改application.yml文件

将事务模式修改为AT模式即可

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

2.4.3.重启服务并测试

4.TCC模式

TCC是Try、Confirm、Cancel三个单词的缩写，属于二阶段提交事务；

TCC要求每1个分支事务实现3个操作或者3个阶段：Try预处理、Confirm确认、Cancel撤销；

Try操作做业务检查以及资源预留

Confirm做业务确认

Cancel实现1个与Try相反的操作既回滚操作

通过人工编码来实现数据恢复，1个业务至少需要实现3个方接口：

  • 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。 

TCC模式的出现的空回归和业务悬挂问题都是因为TM（全局事务管理器）会通过单独的线程异步调用Try、Cancel、Confirm这3个操作；

且会出现重复调用现象，所以TCC模式中的Try、Cancel、Confirm这3个操作都需要实现幂等性、并且避免空回归和业务悬挂；

1.TCC执行流程

  • TM（业务逻辑方法）开始执行之后，立即自动向TC（Seat服务器）开启1个发起全局事务的通知；
  • TC为当前全局事务分配1个全局事务编号；
  • TM（业务逻辑方法）方法依次向下调用TM业务逻辑方法里包含的RM分支事务，RM向TC上报分支事务的执行状态，TC为RM分配分支事务编号；
  • TM业务逻辑方法调用完了所有RM之后，TM向TC上报执行成功/失败通知，TC向所有RM下达分支事务的Commit/Rollback操作；

 

2.事务悬挂和空回滚

1.空回滚

空回滚是针对Cancel操作的。

在未执行第1阶段的Try操作时，先执行了第二阶段的Cancel回滚操作，说白了就是还没有执行Try操作就执行了Cancel回滚操作，就是空回滚。

2.空回滚解决方案

在执行Cancel操作之前，应当判断Try中分支事务是否已经执行，如果尚未执行，则应该空回滚。

3.事务悬挂

事务悬挂是针对Try操作的；

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。

4.事务悬挂解决方案

在执行第1阶段的Try操作时，应当判断第2阶段的Confirm/Cancel操作是否已经执行过了？那目前就是分支事务就处于空回滚状态，此时Try操作无需执行；

如果第2阶段的Cancel操作已经提前执行，那目前就是分支事务就处于空回滚状态，此时第1阶段的Try操作，应当阻止空回滚之后的Try操作，避免业务悬挂，一错再错；

3.实现TCC模式

想要实现TCC模式就需要选择好业务逻辑在哪里？也就是在哪里实现1个TM；

1.创建表

account_freeze_tbl

CREATE TABLE `account_freeze_tbl`  (
  `xid` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL,
  `user_id` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
  `freeze_money` int(11) UNSIGNED NULL DEFAULT 0,
  `state` int(1) NULL DEFAULT NULL COMMENT '事务状态，0:try，1:confirm，2:cancel',
  PRIMARY KEY (`xid`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = COMPACT;
account_freeze_tbl.sql

字段说明

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

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，

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 AccountService {
    /**
     * 从用户账户中扣款
     */
    //void deduct(String userId, int money);
    //修改以上代码为以下内容
    @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);
}
AccountService.interface

3.声明TCC接口

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.AccountService;
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;

/**
 * @author 张根
 */
@Slf4j
@Service
public class AccountServiceImpl implements AccountService {

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

    @Override
    @Transactional
    //正常逻辑
    public void deduct(String userId, int money) {
        // 0.获取事务id
        String xid = RootContext.getXID();
        // 查询freeze，防止业务悬挂
        AccountFreeze oldFreeze = freezeMapper.selectById(xid);
        if (oldFreeze != null) {
            // 拒绝业务
            return;
        }
        // 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);
    }

    //全体事务没有出现问题
    @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;
    }



    //全体事务中其中1个环节出现问题-回滚
    @Override
    @Transactional
    public boolean cancel(BusinessActionContext ctx) {
        // 0.查询冻结记录
        String xid = ctx.getXid();
        String userId = ctx.getActionContext("userId").toString();

        AccountFreeze freeze = freezeMapper.selectById(xid);
        // 空回滚判断
        if (freeze == null) {
            freeze = new AccountFreeze();
            freeze.setUserId(userId);
            freeze.setFreezeMoney(0);
            freeze.setState(AccountFreeze.State.CANCEL);
            freeze.setXid(xid);
            freezeMapper.insert(freeze);
            return true;
        }
        // 幂等判断
        if(freeze.getState() == AccountFreeze.State.CANCEL){
            // 已经处理过了，无需重复cancel
            return true;
        }
        // 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;
    }
}
AccountServiceImpl.java

4.TCC模式优缺点

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

 

5.SAGA模式

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

5.1.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

 

6.Seata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

 

参考

posted on 2022-07-08 19:17  Martin8866  阅读(674)  评论(0)  编辑  收藏  举报