分布式事务学习笔记(四)微服务实现Stata AT模式、Stata Saga模式介绍

文章目录

前言
[4 Seata AT 模式](#4 Seata AT 模式)
- [4.1 实现原理](#4.1 实现原理)
- [4.2 脏写问题](#4.2 脏写问题)
- [4.3 微服务实现AT模式](#4.3 微服务实现AT模式)
- - [4.3.1 新建数据库表](#4.3.1 新建数据库表)
  - [4.3.2 修改配置文件](#4.3.2 修改配置文件)
  - [4.3.3 重启服务并测试](#4.3.3 重启服务并测试)
[5 Seata Saga 模式](#5 Seata Saga 模式)

前言

分布式事务学习笔记(一)分布式事务问题、CAP定理、BASE理论、Seata
分布式事务学习笔记(二)Seata架构、TC服务器部署、微服务集成Seata
分布式事务学习笔记(三)微服务实现Seata XA模式

4 Seata AT 模式

AT 模式同样是分阶段提交的非侵入式分布式事务模型，不过弥补了 XA 模式中资源锁定周期过长的缺陷。

4.1 实现原理

第一阶段RM的工作
- 向TC注册分支事务
- 执行业务SQL并直接提交
- 记录更新前后快照（undo-log）
- 向TC报告分支事务状态
第二阶段RM的工作
- 如果收到TC确认提交的指令，则删除快照（undo-log）
- 如果收到TC确认回滚的指令，则根据快照（undo-log）恢复数据到更新前

其中，记录更新前后快照（undo-log） 是RM拦截业务SQL，根据业务SQL的where条件查询原始数据，并保存起来形成快照。后续需要回滚时，可以根据这个快照直接恢复。

与 XA 模式的比较

	XA模式	AT模式
事务特性	第一阶段不提交事务，锁定资源	第一阶段提交事务，不锁定资源
回滚机制	依赖数据库机制实现回滚	利用数据快照实现数据回滚
一致性	强一致	最终一致

4.2 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：

问题出现的关键原因在于，当前事务根据快照回滚之前，有另外一个事务也操作了当前数据，使得当前事务的快照不再正确。

解决脏写问题的思路就是引入了全局锁的概念。

事务在释放DB锁之前，先拿到全局锁，只有拿到全局锁的事务有资格操作当前数据，从而避免同一时刻有另外一个事务来操作当前数据，如图：

由上图可知，事务1持有全局锁，具备执行权。而事务2拿不到全局锁，则无法操作当前数据。事务1进行回滚时则不会有影响。

AT模式的优点在于：

第一阶段完成后直接提交事务，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模式的缺点在于：

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

4.3 微服务实现AT模式

4.3.1 新建数据库表

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，实现简单。但AT模式需要 lock_table 表来记录全局锁、undo_log 表来记录数据快照。

在学习 XA 模式时，就已经创建了 lock_table 表，而创建 undo_log 表的SQL可以在 https://gitee.com/seata-io/seata/blob/v1.5.1/script/client/at/db/mysql.sql 中找到：

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';

4.3.2 修改配置文件

修改微服务的application.yml文件，将事务模式修改为AT模式即可：

yaml 复制代码

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

4.3.3 重启服务并测试

假设现在商品库存为10，用户余额为1000。用户使用300金额购买了6件商品：

程序执行到这里，已经扣除用户余额成功。而在 undo_log 表中记录了金额的快照：

程序继续执行，下单成功，undo_log 表的记录被删除：

假设此时用户再次使用300金额购买了6件商品，由于此时库存只剩下4件，所以会下单失败：

jd-account-service服务的日志显示，余额先是扣除成功，而后被回滚：

最终余额和库存均没有改变：

可见AT模式的分布式事务已生效。

5 Seata Saga 模式

Saga 模式是 Seata 提供的长事务解决方案。其工作流程如下：

在该模式中，分布式事务内有多个参与者，每一个参与者都有一个正向服务 和一个补偿服务，需要用户根据业务场景分别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执行前面各参与者的补偿服务，回滚已提交的操作，使分布式事务回到初始状态。

因此，Saga 模式也分为两个阶段：

一阶段：各参与者直接提交本地事务
二阶段：均成功则什么都不做；有任意失败则通过补偿服务来回滚

Saga 模式的优点：

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

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

...

本节完，更多内容请查阅分类专栏：微服务学习笔记

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