微服务：分布式事务

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一、引言

二、Seata

三、部署TC服务

[1. 准备数据库表](#1. 准备数据库表)

[2. 准备配置文件](#2. 准备配置文件)

[3. Docker部署](#3. Docker部署)

四、微服务集成Seata

[1. 引入依赖](#1. 引入依赖)

[2. 改造配置](#2. 改造配置)

[3. 启动项目，观察日志](#3. 启动项目，观察日志)

五、XA模式

[1. Seata的XA模式](#1. Seata的XA模式)

[2. 实现](#2. 实现)

六、AT模式

[1. Seata的AT模式](#1. Seata的AT模式)

[2. AT模式与XA模式最大的区别是什么？](#2. AT模式与XA模式最大的区别是什么？)

[3. 实现](#3. 实现)

一、引言

在分布式系统中，如果一个业务需要多个服务合作完成，而且每一个服务都有事务，多个事务必须同时成功或失败，这样的事务就是分布式事务。其中的每个服务的事务就是一个分支事务。整个业务称为全局事务。

参与事务的多个子业务在不同的微服务，跨越了不同的数据库。虽然每个单独的业务都能在本地遵循ACID，但是它们互相之间没有感知，不知道有人失败了，无法保证最终结果的统一，也就无法遵循ACID的事务特性了。

现以下情况之一就可能产生分布式事务问题：

业务跨多个服务实现
业务跨多个数据源实现

二、Seata

在众多的开源分布式事务框架中，功能最完善、使用最多的就是阿里巴巴在2019年开源的Seata了。

在Seata的事务管理中有三个重要的角色：

TC ( Transaction Coordinator ) - 事务协调者： 维护全局和分支事务的状态，协调全局事务提交或回滚。
TM (Transaction Manager) - 事务管理器： 定义全局事务的范围、开始全局事务、提交或回滚全局事务。
RM (Resource Manager) - 资源管理器： 管理分支事务，与TC交谈以注册分支事务和报告分支事务的状态，并驱动分支事务提交或回滚。

Seata的工作架构如图所示：

其中，TM 和RM 可以理解为Seata的客户端部分，引入到参与事务的微服务依赖中即可。将来TM 和RM 就会协助微服务，实现本地分支事务与TC之间交互，实现事务的提交或回滚。

而TC服务则是事务协调中心，是一个独立的微服务，需要单独部署。

三、部署TC服务

1. 准备数据库表

Seata支持多种存储模式，但考虑到持久化的需要，我们一般选择基于数据库存储。执行提前准备的seata-tc.sql，导入数据库表：

2. 准备配置文件

准备了一个seata目录，其中包含了seata运行时所需要的配置文件：

将整个seata文件夹拷贝到虚拟机的/root目录：

3. Docker部署

在虚拟机的/root目录执行下面的命令：

bash 复制代码

docker run --name seata \
-p 8099:8099 \
-p 7099:7099 \
-e SEATA_IP=192.168.88.128 \
-v /root/seata:/seata-server/resources \
--privileged=true \
--network hmall \
-d \
seataio/seata-server:1.5.2

确保mysql，nacos和seata再同一个network hmall之下

四、微服务集成Seata

1. 引入依赖

为了方便各个微服务集成seata，我们需要把seata配置共享到nacos，因此item-service, cart-service和trade-service模块不仅仅要引入seata依赖，还要引入nacos依赖:

XML 复制代码

<!--统一配置管理-->
  <dependency>
      <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
  </dependency>
  <!--读取bootstrap文件-->
  <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-bootstrap</artifactId>
  </dependency>
  <!--seata-->
  <dependency>
      <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId>
  </dependency>

2. 改造配置

在nacos上添加一个共享的seata配置，命名为shared-seata.yaml

然后，改造hm-trade，hm-cart和hm-item两个微服务模块：bootstrap.yaml：

bash 复制代码

spring:
  application:
    name: trade-service # 服务名称
  profiles:
    active: dev
  cloud:
    nacos:
      server-addr: 192.168.150.101 # nacos地址
      config:
        file-extension: yaml # 文件后缀名
        shared-configs: # 共享配置
          - dataId: shared-jdbc.yaml # 共享mybatis配置
          - dataId: shared-log.yaml # 共享日志配置
          - dataId: shared-swagger.yaml # 共享日志配置
          - dataId: shared-seata.yaml # 共享seata配置

3. 启动项目，观察日志

bash 复制代码

docker logs -f seata

集成seata成功。

五、XA模式

1. Seata的XA模式

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：

注册分支事务到TC
执行分支业务sql但不提交
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
1. 如果都成功，通知所有RM提交事务
2. 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

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. 实现

首先，我们要在配置文件中指定要采用的分布式事务模式。我们可以在Nacos中的共享shared-seata.yaml配置文件中设置：

bash 复制代码

seata:
  data-source-proxy-mode: XA

其次，我们要利用@GlobalTransactional标记分布式事务的入口方法：

六、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。

1. Seata的AT模式

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

2. AT模式与XA模式最大的区别是什么？

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

可见，AT模式使用起来更加简单，无业务侵入，性能更好。因此企业90%的分布式事务都可以用AT模式来解决。

3. 实现

微服务对应的数据库中创建快照表undo_log：

sql 复制代码

-- for AT mode you must to init this sql for you business database. the seata server not need it.
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `undo_log`
(
    `branch_id`     BIGINT       NOT NULL COMMENT 'branch transaction id',
    `xid`           VARCHAR(128) NOT NULL COMMENT 'global transaction id',
    `context`       VARCHAR(128) 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 KEY `ux_undo_log` (`xid`, `branch_id`)
) ENGINE = InnoDB
  AUTO_INCREMENT = 1
  DEFAULT CHARSET = utf8mb4 COMMENT ='AT transaction mode undo table';

执行结果：

在Nacos中的共享shared-seata.yaml配置文件中设置：（也可以不写，因为AT是默认值）

bash 复制代码

seata:
  data-source-proxy-mode: AT

其次，我们要利用@GlobalTransactional标记分布式事务的入口方法：