关于分布式事务:五分钟带你体验一把分布式事务so-easy

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网上对于分布式事务讲实践的多，讲实战的少，明天我想通过一个案例，来让小伙伴们感触一把分布式事务，咱们明天尽量少谈点实践。咱们明天的配角是 Seata！

分布式事务波及到很多实践，如 CAP，BASE 等，很多小伙伴刚看到这些实践就被劝退了，所以咱们明天不讲实践，咱们就看个 Demo，通过代码疾速体验一把什么是分布式事务。

Seata 是一款开源的分布式事务解决方案，致力于提供高性能和简略易用的分布式事务服务。Seata 将为用户提供了 AT、TCC、SAGA 和 XA 事务模式，为用户打造一站式的分布式解决方案。

Seata 反对的事务模式有四种别离是:

Seata AT 模式
Seata TCC 模式
Seata Saga 模式
Seata XA 模式

Seata 中有三个外围概念：

TC (Transaction Coordinator) – 事务协调者：保护全局和分支事务的状态，驱动全局事务提交或回滚。
TM (Transaction Manager) – 事务管理器：定义全局事务的范畴，开始全局事务、提交或回滚全局事务。
RM (Resource Manager) – 资源管理器：治理分支事务处理的资源(Resource)，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。

其中，TC 为独自部署的 Server 服务端，TM 和 RM 为嵌入到利用中的 Client 客户端。

这些概念小伙伴们作为一个理解即可，不理解也能用 Seata，理解了更能了解 Seata 的工作原理。

咱们先来把 Seata 服务端搭建起来。

Seata 下载地址：

https://github.com/seata/seata/releases

目前最新版本是 1.4.2，咱们就应用最新版本来做。

这个工具在 Windows 或者 Linux 上部署差异不大，所以我这里就间接部署在 Windows 上了，不便一些。

咱们首先下载 1.4.2 版本的 zip 压缩包，下载之后解压，而后在 conf 目录中配置两个中央：

首先配置 file.conf 文件

file.conf 中配置 TC 的存储模式，TC 的存储模式有三种：

file：适宜单机模式，全局事务会话信息在内存中读写，并长久化本地文件 root.data，性能较高。
db：适宜集群模式，全局事务会话信息通过 db 共享，绝对性能差点。
redis：适宜集群模式，全局事务会话信息通过 redis 共享，绝对性能好点，然而要留神，redis 模式在 Seata-Server 1.3 及以上版本反对，性能较高，不过存在事务信息失落的危险，所以须要开发者提前配置适宜以后场景的 redis 长久化配置。

这里咱们为了省事，配置为 file 模式，这样事务会话信息读写在内存中实现，长久化则写到本地 file，如下图：

如果配置 db 或者 redis 模式，大家记得填一下上面的相干信息。具体如下图：

题外话

留神，如果应用 db 模式，须要提前准备好数据库脚本，如下（小伙伴们能够间接在公众号江南一点雨后盾回复 seata-db 下载这个数据库脚本）：

CREATE DATABASE /*!32312 IF NOT EXISTS*/`seata2` /*!40100 DEFAULT CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci */ /*!80016 DEFAULT ENCRYPTION='N' */;

USE `seata2`;

/*Table structure for table `branch_table` */

DROP TABLE IF EXISTS `branch_table`;

CREATE TABLE `branch_table` (`branch_id` bigint(20) NOT NULL,
  `xid` varchar(128) NOT NULL,
  `transaction_id` bigint(20) DEFAULT NULL,
  `resource_group_id` varchar(32) DEFAULT NULL,
  `resource_id` varchar(256) DEFAULT NULL,
  `branch_type` varchar(8) DEFAULT NULL,
  `status` tinyint(4) DEFAULT NULL,
  `client_id` varchar(64) DEFAULT NULL,
  `application_data` varchar(2000) DEFAULT NULL,
  `gmt_create` datetime(6) DEFAULT NULL,
  `gmt_modified` datetime(6) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`branch_id`),
  KEY `idx_xid` (`xid`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

/*Data for the table `branch_table` */

/*Table structure for table `global_table` */

DROP TABLE IF EXISTS `global_table`;

CREATE TABLE `global_table` (`xid` varchar(128) NOT NULL,
  `transaction_id` bigint(20) DEFAULT NULL,
  `status` tinyint(4) NOT NULL,
  `application_id` varchar(32) DEFAULT NULL,
  `transaction_service_group` varchar(32) DEFAULT NULL,
  `transaction_name` varchar(128) DEFAULT NULL,
  `timeout` int(11) DEFAULT NULL,
  `begin_time` bigint(20) DEFAULT NULL,
  `application_data` varchar(2000) DEFAULT NULL,
  `gmt_create` datetime DEFAULT NULL,
  `gmt_modified` datetime DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`xid`),
  KEY `idx_gmt_modified_status` (`gmt_modified`,`status`),
  KEY `idx_transaction_id` (`transaction_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

/*Data for the table `global_table` */

/*Table structure for table `lock_table` */

DROP TABLE IF EXISTS `lock_table`;

CREATE TABLE `lock_table` (`row_key` varchar(128) NOT NULL,
  `xid` varchar(128) DEFAULT NULL,
  `transaction_id` bigint(20) DEFAULT NULL,
  `branch_id` bigint(20) NOT NULL,
  `resource_id` varchar(256) DEFAULT NULL,
  `table_name` varchar(32) DEFAULT NULL,
  `pk` varchar(36) DEFAULT NULL,
  `gmt_create` datetime DEFAULT NULL,
  `gmt_modified` datetime DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`row_key`),
  KEY `idx_branch_id` (`branch_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

另外还须要留神的是本人的数据库版本信息，改数据库连贯的时候依照理论状况批改，Seata 针对 MySQL5.x 和 MySQL8.x 都提供了对应的数据库驱动（在 lib 目录下），咱们只须要把驱动改好就行了。

再配置 registry.conf 文件

registry.conf 次要配置 Seata 的注册核心，咱们这里采纳大家比拟相熟的 Eureka，配置如下：

能够看到，反对的配置核心比拟多，咱们抉择 Eureka，选好配置核心之后，记得批改配置核心相干的信息。

OK，当初就配置实现了，然而先别启动，还差一个 Eureka 注册核心。

接下来咱们配置我的项目。

Seata 官网提供了一个十分经典的 Demo，咱们间接来看这个 Demo。

官网案例下载地址：https://github.com/seata/seata-samples

不过这里是很多案例混在一起的，可能看起来会比拟乱，而且因为要下载的依赖比拟多，所以极有可能依赖下载失败，因而大家也能够在公众号后盾回复 seata-demo 获取松哥整顿好的案例，间接导入即可，如下图：

这是一个商品下单的案例，我来和大家略微解释下：

eureka：这是服务注册核心。
account：这是账户服务，能够查问 / 批改用户的账户信息（次要是账户余额）。
order：这是订单服务，能够下订单。
storage：这是一个仓储服务，能够查问 / 批改商品的库存数量。
bussiness：这是业务，用户下单操作将在这里实现。

这个案例讲了一个什么事呢？

当用户想要下单的时候，调用了 bussiness 中的接口，bussiness 中的接口又调用了它本人的 service，在 service 中，首先开启了全局分布式事务，而后通过 feign 调用 storage 中的接口去扣库存，而后再通过 feign 调用 order 中的接口去创立订单（order 在创立订单的时候，不仅会创立订单，还会扣除用户账户的余额），在扣除库存并实现订单创立之后，接下来会去检查用户的余额和库存数量是否正确，如果用户余额为正数或者库存数量为正数，则会进行事务回滚，否则提交事务。

本案例具体架构如下图：

这个案例就是一个典型的分布式事务问题，storage 和 order 中的事务分属于不同的微服务，然而咱们心愿他们同时胜利或者同时失败。

当初大家明确了这个案例是干嘛的，咱们就来把它跑起来。

首先创立一个名为 seata 的数据库，而后执行下面代码中的 all.sql 数据脚本。

接下来用 idea 关上下面这个我的项目，在每一个我的项目的 application.properties 文件中（Eureka 不必改），批改数据的连贯信息，如下图：

除了 Eureka 之外，另外四个都要改哦。

OK，配置完结。

首先启动 Eureka。

接下来先别记着启动其余服务，先启动 Seata Server，也就是咱们第二大节配置的那个服务，在它的 bin 目录下，Windows 下双击 /Linux 下执行启动脚本。

最初再别离启动剩下的四个服务，启动实现后，咱们能够在 Eureka 中查看相干信息：

能够看到，各个服务都注册上来了。

接下来咱们拜访 bussiness 中提供的两个测试接口。

第一个测试接口是：

http://127.0.0.1:8084/purchase/commit

这个接口对应的代码是：io.seata.sample.controller.BusinessController#purchaseCommit，这个中央是模仿 U100000 用户购买了 30 个 C100000 商品，每个商品的价格是 100，商品库存是 200，用户账户余额是 10000，所以购买之后，商品库存变为 170，用户账户余额变为 7000。这是失常购买的状况。

@RequestMapping(value = "/purchase/commit", produces = "application/json")
public String purchaseCommit() {
    try {businessService.purchase("U100000", "C100000", 30);
    } catch (Exception exx) {return exx.getMessage();
    }
    return "全局事务提交";
}

当咱们调完这个接口之后，就能够去数据库查看相应的数据。

第二个测试的接口是：

http://127.0.0.1:8084/purchase/rollback

这个接口对应的代码是：io.seata.sample.controller.BusinessController#purchaseRollback，这次是模仿用户购买 99999 个商品，无论是用户账户余额还是商品库存数量，都无奈撑持这次购买行为，因而这个接口的调用最终会回滚，数据库中的数据会放弃原样。

@RequestMapping("/purchase/rollback")
public String purchaseRollback() {
    try {businessService.purchase("U100000", "C100000", 99999);
    } catch (Exception exx) {return exx.getMessage();
    }
    return "全局事务提交";
}

这就是一个分布式事务案例。

小伙伴们感兴趣也能够钻研一下官网这个案例，咱们会发现这里的货色非常简单，单纯是如下办法上多了一个注解而已(io.seata.sample.service.BusinessService#purchase)：

@GlobalTransactional
public void purchase(String userId, String commodityCode, int orderCount) {storageFeignClient.deduct(commodityCode, orderCount);
    orderFeignClient.create(userId, commodityCode, orderCount);
    if (!validData()) {throw new RuntimeException("账户或库存有余, 执行回滚");
    }
}

purchase 办法用 @GlobalTransactional 注解标记了下，就开启了全局事务了，里边的两个调用都是 feign 的调用，对应了不同的服务，最初再做一个数据校验，校验失败就抛出异样，一旦该办法抛出异样，下面曾经执行的代码就会回滚。

这个我的项目其余的代码都是微服务中的惯例代码，就不赘述了。

咱们略微来说下 Seata 中这个分布式事务的原理，先来看一张图：

这张图十分清晰的形容了下面的案例，大抵流程如下：

有三个概念：TM、RM、TC，这些咱们在第一大节曾经介绍过了，这里就不再赘述。
首先由 Business 开启全局事务。
接下来 Business 在调用 Storage 和 Order 的时候，这两个在数据库操作之前都会向 TC 注册一个分支事务并提交。
分支事务在操作时，都会向 undo_log 表中提交一条记录，当全局事务提交的时候会清空 undo_log 表中的记录，否则将以该表中的记录为根据进行反向弥补（将数据恢复原样）。

具体到下面的案例，事务提交分两个阶段，过程如下：

一阶段：

首先 Business 开启全局事务，这个过程中会向 TC 注册，而后会拿到一个 xid，这是一个全局事务 id。
接下来在 Business 中调用 Storage 微服务。
来解析 SQL：失去 SQL 的类型（UPDATE），表（storage_tbl），条件（where commodity_code = ‘C100000’）等相干的信息。
查问前镜像：依据解析失去的条件信息，生成查问语句，定位数据。

执行业务 SQL，也就是做真正的数据更新操作。
查问后镜像：依据前镜像的后果，通过主键定位数据。

插入回滚日志：把前后镜像数据以及业务 SQL 相干的信息组成一条回滚日志记录，插入到 UNDO_LOG 表中。

branch_id 和 xid 别离示意分支事务（即 Storage 本人的事务）和全局事务的 id，rollback_info 中保留着前后镜像的内容，这个将作为反向弥补（回滚）的根据，这个字段的值是一个 JSON，松哥挑出来这个 JSON 中比拟重要的一部分来和大家分享：

beforeImage：这个是批改前数据库中的数据，能够看到每个字段的值，id 为 4，count 的值为 200。
afterImage：这个是批改后数据库中的数据，能够看到，此时 id 为 4，count 的值为 170。

Storage 在提交前，会向 TC 注册分支：申请 storage_tbl 表中，主键值等于 4 的记录的全局锁。
本地事务提交：业务数据的更新和后面步骤中生成的 UNDO LOG 一并提交。
同理，Order 和 Account 也依照下面的步骤提交数据。

以上 1-10 步就是一阶段的数据提交。

再来看二阶段：

二阶段有两种可能，提交或者回滚。

还是以下面的案例为例：

@GlobalTransactional
public void purchase(String userId, String commodityCode, int orderCount) {storageFeignClient.deduct(commodityCode, orderCount);
    orderFeignClient.create(userId, commodityCode, orderCount);
    if (!validData()) {throw new RuntimeException("账户或库存有余, 执行回滚");
    }
}

下单时候，扣除了库存，并且创立了订单，最初一查看，发现库存为正数或者用户账户余额为正数，阐明这个订单有问题，此时就该抛异样回滚，否则就提交数据。

具体操作如下：

回滚：

收到 TC 的分支回滚申请，开启一个本地事务，执行如下操作。
通过 xid 和 branch_id 去 undo_log 表中查找对应的记录。
数据校验：拿第二步查找到的后镜与以后数据进行比拟，如果有不同，阐明数据被以后全局事务之外的动作做了批改。这种状况，须要依据配置策略来做解决。
第三步的比拟如果雷同，则依据 undo_log 中的前镜像和业务 SQL 的相干信息生成并执行回滚的语句。
提交本地事务。并把本地事务的执行后果（即分支事务回滚的后果）上报给 TC。

提交：

收到 TC 的分支提交申请，把申请放入一个异步工作的队列中，马上返回提交胜利的后果给 TC。
异步工作阶段的分支提交申请将异步和批量地删除相应 UNDO LOG 记录。

换句话说，事务如果失常提交了，undo_log 表中是没有记录的，如果大家想看该表中的记录，能够在事务提交之前通过 DEBUG 的形式查看。

讲了这么多，是不是就把 Seata 讲完了呢？NONONO！这只是 AT 模式而已！还有三种模式，松哥下篇文章再和小伙伴们分享。

好啦，这就是一个简略的分布式事务，小伙伴们先来感触一把！题目是五分钟感触一把分布式事务，因为文章里边我还和大家分享了原理，如果大家只是跑一下案例感触，五分钟应该够了，不信试试！

正文完

分布式事务

发表至：分布式事务

2021-08-16

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1. 什么是 Seata？

2. 搭建 Seata 服务端

3. 我的项目配置

4. 启动测试

5. 实现原理

6. 小结

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