默认端口8091

1. 分布式事务问题

**分布式前** :单机单库没这个问题,从1:1 -> 1:N -> N:N **分布式之后** :单体应用被拆分成微服务应用,原来的三个模块被拆分成三个独立的应用,分别使用三个独立的数据源,业务操作需要调用三个服务来完成。此时每个服务内部的数据一致性由本地事务来保证,但是全局的数据一致性问题没法保证。 **一句话** :一次业务操作需要跨多个数据源或需要跨多个系统进行远程调用,就会产生分布式事务问题 image.png

2. Seata简介

Seata是一款开源的分布式事务解决方案,致力于在微服务架构下提供高性能和简单易用的分布式事务服务。支持模式:AT(默认,实际类似TCC)、TCC、Sega、XA 官网:http://seata.io/zh-cn/ 下载地址:https://github.com/seata/seata/releases

3. Seata处理分布式事务过程

详细参考:7. 分布式事务的执行流程

image.png

  • TM 向 TC 申请开启一个全局事务,全局事务创建成功并生成一个全局唯一的 XID;
  • XID 在微服务调用链路的上下文中传播;
  • RM 向 TC 注册分支事务,将其纳入 XID 对应全局事务的管辖;
  • TM 向 TC 发起针对 XID 的全局提交或回滚决议;
  • TC 调度 XID 下管辖的全部分支事务完成提交或回滚请求。

    3.1 一个ID+三个组件

    image.png

    3.1.1 Transaction ID XID

    全局唯一的事务ID

3.1.2 Transaction Coordinator (TC)

Seata服务器;事务协调器,维护全局事务的运行状态,负责协调并驱动全局事务的提交或回滚;

3.1.3 Transaction Manager (TM)

@GlobalTransactional注解标注的方法;控制全局事务的边界,负责开启一个全局事务,并最终发起全局提交或全局回滚的决议;

3.1.4 Resource Manager (RM)

每一个数据库;控制分支事务,负责分支注册、状态汇报,并接收事务协调器的指令,驱动分支(本地)事务的提交和回滚

4. @GlobalTransactional

image.png

5. 安装

  • 下载的是seata-server-0.9.0.zip
  • seata-server-0.9.0.zip解压到指定目录并修改conf目录下的file.conf配置文件
    • 先备份原始file.conf文件
    • 主要修改:自定义事务组名称+事务日志存储模式为db+数据库连接信息,见下方配置↓
    • service模块
    • store模块
  • mysql5.7数据库新建库seata
    • 在seata库里建表,建表db_store.sql在\seata-server-0.9.0\seata\conf目录里面 db_store.sql
    • image.png
  • 修改 seata-server-0.9.0\seata\conf\registry.conf 配置文件
  • 先启动Nacos端口号8848, softs\nacos-server-1.1.4\nacos\bin\startup.cmd
  • 再启动seata-server, softs\seata-server-0.9.0\seata\bin\seata-server.bat
  • file.conf修改内容如下:
  1. service {
  2. ######################修改begin######################
  3. # #修改自定义事务组名称
  4. vgroup_mapping.my_test_tx_group = "fsp_tx_group"
  5. ######################修改end########################
  6. default.grouplist = "127.0.0.1:8091"
  7. enableDegrade = false
  8. disable = false
  9. max.commit.retry.timeout = "-1"
  10. max.rollback.retry.timeout = "-1"
  11. }
## transaction log store
store {
  ## store mode: file、db,可以存成文件,也可以存在db

     ######################修改begin######################
  mode = "db"
  ######################修改end########################

  ## file store
  file {
    dir = "sessionStore"

    # branch session size , if exceeded first try compress lockkey, still exceeded throws exceptions
    max-branch-session-size = 16384
    # globe session size , if exceeded throws exceptions
    max-global-session-size = 512
    # file buffer size , if exceeded allocate new buffer
    file-write-buffer-cache-size = 16384
    # when recover batch read size
    session.reload.read_size = 100
    # async, sync
    flush-disk-mode = async
  }

  ## database store
  db {
    ## the implement of javax.sql.DataSource, such as DruidDataSource(druid)/BasicDataSource(dbcp) etc.
    datasource = "dbcp"
    ## mysql/oracle/h2/oceanbase etc.
    db-type = "mysql"
    driver-class-name = "com.mysql.jdbc.Driver"
    ######################修改begin######################
    url = "jdbc:mysql://*阿里云*:3306/seata"
    user = "root"
    password = "你自己密码"
    ######################修改end######################
    min-conn = 1
    max-conn = 3
    global.table = "global_table"
    branch.table = "branch_table"
    lock-table = "lock_table"
    query-limit = 100
  }
}
registry {
  # file 、nacos 、eureka、redis、zk、consul、etcd3、sofa
  type = "nacos"

  nacos {
    serverAddr = "localhost:8848"
    namespace = ""
    cluster = "default"
  }
  # 目的是:指明注册中心为nacos,及修改nacos连接信息

6. 案例

以下演示都需要先启动Nacos后启动Seata,保证两个都OK,Seata没启动报错no available server to connect

6.1 业务说明

这里会创建三个服务,一个订单服务,一个库存服务,一个账户服务。

当用户下单时,会在订单服务中创建一个订单,然后通过远程调用库存服务来扣减下单商品的库存, 再通过远程调用账户服务来扣减用户账户里面的余额, 最后在订单服务中修改订单状态为已完成。

该操作跨越三个数据库,有两次远程调用,很明显会有分布式事务问题。

下订单—->扣库存—->减账户(余额)

6.2 创建数据库

6.2.1 seata_order库下建t_order表

存储订单的数据库

CREATE TABLE t_order (
  `id` BIGINT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
  `user_id` BIGINT(11) DEFAULT NULL COMMENT '用户id',
  `product_id` BIGINT(11) DEFAULT NULL COMMENT '产品id',
  `count` INT(11) DEFAULT NULL COMMENT '数量',
  `money` DECIMAL(11,0) DEFAULT NULL COMMENT '金额',
  `status` INT(1) DEFAULT NULL COMMENT '订单状态:0:创建中;1:已完结' 
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=7 DEFAULT CHARSET=utf8;

SELECT * FROM t_order;

6.2.2 seata_storage库下建t_storage 表

CREATE TABLE t_storage (
 `id` BIGINT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
 `product_id` BIGINT(11) DEFAULT NULL COMMENT '产品id',
 `total` INT(11) DEFAULT NULL COMMENT '总库存',
 `used` INT(11) DEFAULT NULL COMMENT '已用库存',
 `residue` INT(11) DEFAULT NULL COMMENT '剩余库存'
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;


INSERT INTO seata_storage.t_storage(`id`, `product_id`, `total`, `used`, `residue`)
VALUES ('1', '1', '100', '0', '100');

SELECT * FROM t_storage;

6.2.3 seata_account库下建t_account 表

CREATE TABLE t_account (
  `id` BIGINT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY COMMENT 'id',
  `user_id` BIGINT(11) DEFAULT NULL COMMENT '用户id',
  `total` DECIMAL(10,0) DEFAULT NULL COMMENT '总额度',
  `used` DECIMAL(10,0) DEFAULT NULL COMMENT '已用余额',
  `residue` DECIMAL(10,0) DEFAULT '0' COMMENT '剩余可用额度'
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;

INSERT INTO seata_account.t_account(`id`, `user_id`, `total`, `used`, `residue`)  VALUES ('1', '1', '1000', '0', '1000');

SELECT * FROM t_account;

6.2.4 按照上述3库分别建对应的回滚日志表

订单-库存-账户3个库下都需要建各自的回滚日志表, \seata-server-0.9.0\seata\conf\db_undo_log.sql image.png

6.3 依赖

<!--nacos-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

<!--seata-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId>
    <exclusions>
        <exclusion>
            <artifactId>seata-all</artifactId>
            <groupId>io.seata</groupId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>

6.4 微服务

三个微服务见码云:cloud2020项目, seata-order-service2001seata-storage-service2002seata-account-service2003

6.5 测试

下订单->减库存->扣余额->改(订单)状态 图像.jpeg

6.5.1 数据库初始情况

SELECT * FROMseata_order.t_order<br /> ![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2021/png/668367/1617721008615-8ba1301c-2aa7-4b70-91fa-805f18a7bf34.png#crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&height=75&id=tgCp0&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=100&originWidth=627&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&size=12399&status=done&style=none&title=&width=470)<br />`SELECT * FROM `seata_storage`.`t_storage
image.png
SELECT * FROMseata_account.t_account;
image.png

6.5.2 超时异常,没加@GlobalTransactional

  • AccountServiceImpl添加超时代码
  • 数据库情况
  • image.png
  • image.png
  • image.png
  • 故障情况

    • 当库存和账户金额扣减后,订单状态并没有设置为已经完成,没有从零改为1
    • 而且由于feign的重试机制,账户余额还有可能被多次扣减

      6.5.3 解决,添加@GlobalTransactional

  • OrderServiceImpl.create()添加@GlobalTransactional

    @GlobalTransactional(name = "fsp-create-order",rollbackFor = Exception.class)
    public void create(Order order)
    {
    。。。。。。
    }
    
  • 下单后超时,数据库数据并没有任何改变,自动完成回滚

    7. 分布式事务的执行流程

    image.png

  • TM 开启分布式事务(TM 向 TC 注册全局事务记录);

  • 按业务场景,编排数据库、服务等事务内资源(RM 向 TC 汇报资源准备状态 );
  • TM 结束分布式事务,事务一阶段结束(TM 通知 TC 提交/回滚分布式事务);
  • TC 汇总事务信息,决定分布式事务是提交还是回滚;
  • TC 通知所有 RM 提交/回滚 资源,事务二阶段结束。

    7.1 一阶段加载

    image.png
    • 在一阶段,Seata 会拦截“业务 SQL”
    • 解析 SQL 语义,找到“业务 SQL”要更新的业务数据,在业务数据被更新前,将其保存成“before image”
    • 执行“业务 SQL”更新业务数据,在业务数据更新之后
    • 其保存成“after image”,最后生成行锁
    • 以上操作全部在一个数据库事务内完成,这样保证了一阶段操作的原子性
    • 如下图,在seata库中的branch_table表生成了所有RM相关的记录

    image.png

    • 如下图,在业务库的undo_log表生成了日志,其中最重要的就是rollback_info,里面存储的就是“before image”和“after image”,里面实际存储的就是业务表中所有字段在执行业务sql发生前的值和发生后的值

    image.png image.png image.png

7.2 二阶段提交

二阶段如是顺利提交的话 :

  • 因为“业务 SQL”在一阶段已经提交至数据库,所以Seata框架只需将一阶段保存的快照数据和行锁删掉,完成数据清理即可。

image.png

7.3 二阶段回滚

二阶段回滚

  • 二阶段如果是回滚的话,Seata 就需要回滚一阶段已经执行的“业务 SQL”,还原业务数据。

  • 回滚方式便是用“before image”还原业务数据;但在还原前要首先要校验脏写,对比“数据库当前业务数据”和 “after image”

  • 如果两份数据完全一致就说明没有脏写,可以还原业务数据,如果不一致就说明有脏写(before和after中间有其他操作修改了数据),出现脏写就需要转人工处理。

image.png

7.4 补充

image.png

8. AT模式(默认)

image.png