文|赵新（花名：于雨 )
蚂蚁团体可信原生部工程师阿里开源先锋人物、阿里开源大使
负责蚂蚁可信原生技术部 DB Mesh 零碎开发，以及容器和分布式事务开源工作
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|引语|
分布式事务是微服务技术体系中十分要害的的一个技术节点，当下最风行且通过大规模生产验证的高质量分布式事务实现无疑是 Seata。Seata 社区过来四年长期专一于 Java 语言实现，在 Java 畛域是事实上的分布式事务技术标准平台。
在诸如 gRPC 等微服务体系都在进行多语言建设的当下，分布式事务也应该有多种语言反对。所以在布局 2022 年 Seata Roadmap 时，其中一个十分的关键点就是 Seata 的多语言技术体系建设。在通过半年的筹备特地是实现了 Seata v1.5.2 发版后，社区在往年 （2022 年） 下半年的重点工作就是全力建设 Seata 的多语言实现。
PART. 1– 关键技术点
Seata Java 版本通过四年建设后，曾经造成了一个十分宏大的技术体系。在进行多语言建设时，想要在半年内让多语言版本 Seata 的性能与 Seata Java 齐全对齐，是不可能的。社区须要综合考量当下的理论迫切需要以及将来的倒退方向，先找出 Seata 多语言版本的关键技术点。
1. 事务模式
Seata 提供了 TCC、SAGA、AT 和 XA 四种经典事务模式。下图是四种模式的公布工夫。
各种模式有其各样的特点：
AT 模式
算是阿里体系独创的事务模式，其本质属于两阶段事务，其二阶段的 commit/rollback 由框架主动生成，对业务没有侵入，用户友好度高于 TCC 模式，可完满接续 Spring 事务，开发效率也较高，也是以后用户最多的一种模式。在 v1.5.2 曾经发版的当下工夫节点来看，AT 模式下通过全局锁来实现数据的隔离性，对于同一个资源的事务处理只能串行操作，性能个别。
TCC 模式
须要业务层参与者实现 prepare/commit/rollback 接口，其性能在四种模式下最好，数据可见性、隔离性也不错，风行水平仅次于 AT。特地实用于对吞吐、性能、隔离性要求都比拟高的金融业务。
SAGA 模式
是一种长事务解决方案，其一阶段正向服务和二阶段弥补服务都由业务开发实现，能够很不便地与微服务框架进行联合，其性能仅次于 TCC 模式。因为其不便编排的特点，它在微服务编排畛域有大量利用，当然应用时须要用户写 JSON 文件对服务进行编排。但其数据隔离性不好，业务数据有被脏写的危险。社区目前正在进行 SAGA 注解化工作（https://github.com/seata/seata/pull/4577），可进一步晋升其性能与易用性。
XA 模式
不同于其余三种「弥补型」事务，它提供了最严格的隔离性：能够保障全局视角的数据一致性，即保障了用户不会呈现脏读。Seata XA 模式的接口与 AT 模式基本一致，算是对用户比拟敌对的一种事务模式，它是对 XA 协定的严格实现。XA 模式的毛病是其事务范畴比拟长，其性能最低。
四种模式的发版程序如下：
每种事务模式在阿里体系内都有各自的业务场景，其呈现与演进都是投合了各自业务场景现有的痛点。AT 和 XA 是不须要了解业务语义的，作用于 DB driver + DB 层面，TCC 和 SAGA 则须要业务层面自实现回滚幂等类逻辑，依照数据面和业务面来切分，根据对业务的入侵水平，四种模式归类如下图。
分布式事务的基石是通信框架、SQL 解析以及数据库连贯驱动实现等。得益于 Java 语言丰盛的生态，Seata Java 版本能够很不便地站在这些“伟人”肩上开展相应的工作，这也是其余语言无奈望其项背的。例如，支流数据库都提供了其 Java 版本的 DB driver。但当把工作背景放到多语言场景下时，就须要考量各个语言相干技术点的实现水平了。
四种事务模式，AT 模式实质是应用层的事务，须要把数据库层面做过的 Redo/Undo 在应用层再做一遍，其中十分要害的一个技术点是：AT 模式须要染指数据源做 SQL 拦挡，对 SQL 进行解析。单单考量 SQL 解析这个单技术点，Java 和 Python 语言有 antlr，Go 语言有 TiDB 提供的可自在应用的 pingcap/parser，但目前很多其余语言在这块都是空白的。
所以社区在考量现实情况后，除了 Go 和 Python 版本，在进行多语言版本建设时，没有 SQL 解析包的语言版本先不提供 AT 模式的实现。
2. 通信协议
不管哪种事务模式，都构建在 Seata 独有的架构之上。
图片来自 seata 官网
Seata 总体架构由如下角色形成：
事务协调器 Transaction Coordinator
简称 TC，保护全局事务和分支事务的状态，驱动全局事务提交或者回滚。
事务管理器 Transaction Manager
简称 TM，定义全局事务的范畴，提交或者回滚全局事务。
资源管理器 Resource Manager
简称 RM，和分支事务在同一个利用，进行分支事务的注册，报告分支事务的状态，驱动分支事务的提交或者回滚。
TC 与 TM 以及各个 RM 之间应用 netty 框架进行长链接通信。具体而言，Seata Java 版本的通信协议是在四层 TCP 协定之上又定义了一套公有的二进制双向通信协定。其关键点在于 Seata Java 版本站在了 netty 这个伟人肩上。
回到多语言这个背景下，很多语言并没有提供一套成熟的 TCP 通信框架。譬如 Dubbo 在建设其 Go 版本 dubbo-go 时，为了在 TCP 之上实现与 Dubbo 的公有二进制协定通信，自己后期的工作重点是先实现 TCP 通信框架 getty（https://github.com/apache/dubbo-getty），而后再实现其序列化协定 dubbo-go-hessian2（https://github.com/apache/dubbo-go-hessian2）。如果把语言切换成 JS、PHP 或者 Python，相干通信协议建设须要消耗社区大量精力。
Seata 2019 年就在 API 层适配了 gRPC 的事务上下文传递，为了不便 Seata 多语言版本的建设，Seata Java 框架自身正在进行一项重要工作：Seata Client （包含 TM 和 RM） 基于 gRPC 与 Seata Server （TC） 集群进行通信。心愿借助于 gRPC 的多语言劣势，节俭多语言版本在通信层面的工作量。
3. 配置和注册核心
相似于其余微服务框架，Seata 本身除了上一节提到的外部组件外，还依赖于注册核心和配置核心。微服务下层的利用通过配置核心找到注册核心，再通过注册核心发现 Seata 的各个服务组件。一个典型的齐备的 Seata 服务架构如下图。
Seata Java 这套架构能够很不便的嵌入注入 Dubbo、SOFARPC 以及 Spring 等 Java 微服务框架中。其中两种十分重要的内部依赖组件是：
Config Centre
根据参考文档 1 和 3，配置核心的作用是“搁置着各种配置文件”，客户端通过配置核心的配置“去读取全局事务开关, 事务会话存储模式”等事务配置信息。
Seata Java 反对的配置核心类型有 File、Nacos、Apollo、Zk、Consul、Etcd3 等。
Registry Centre
根据参考文档 2，注册核心记录了服务路由和寻址映射关系。服务会注册到这里，当服务须要调用其它服务时，就到这里找到服务的地址进行调用。比方 Seata Client 端 （TM、RM） 对 Seata Server （TC） 集群进行服务发现就是通过注册核心进行的。
Seata Java 反对的注册核心有 File、Nacos、Eureka、Redis、Zk、Consul、Etcd3、SOFA 等。
先不管这套体系的复杂程度与保护老本，在进行 Seata 多语言体系建设时，遇到的关键问题是：这些组件的多语言反对状况参差不齐。Seata 其余语言版本不可能为了反对这些组件，让 Seata 社区本人去构建起这些组件的多语言客户端实现。
愚认为，解决这个问题的伎俩，不是去裁剪 Seata Java 的现有实现，而是扩大 Seata Java 的性能反对新的更多的配置核心与注册核心。在云原生时代的当下，大部分云平台的底座是 Kubernetes，大部分微服务体系都在基于 K8s 构建其新技术状态。所以 Seata 多语言体系能够用如下模式构建起新的 name server：
应用 K8s 的 ConfigMap 存储 Seata 的配置数据
个别地，Seata 是作为其余微服务平台如 Spring Cloud Alibaba、Dubbo、HSF、SOFARPC 等框架的组件应用的。这些框架自身就有配置核心的概念，反对了 Nacos、Apollo、SOFARegistry 等风行的配置核心，Seata 能够复用这些框架现有的配置核心，缩小保护老本。
多语言版本的 Seata 的配置类型能够先实现 File 类型，应用 Seata 的微服务利用运行在 Kubernetes 平台上时，通过 ConfigMap 挂载 Seata 的配置。
应用 K8s 的 API server 或者 DNS 组件充当 Seata 的注册核心
同理于配置核心，Seata 的注册核心也能够复用其所在的微服务框架的注册核心，如 Nacos、Etcd、Zookeeper 等。运行在 Kubernetes 平台上时，把 API server 当作注册核心，多语言版本的 Seata 优先实现 File 类型，配置 API server 地址即可。
Seata server （就是 TC） 能够多 namespace 部署，每个 namespace 下能够有多个 TC 集群，Seata Client （包含 TM 和 RM） 能够通过 service 模式获取 TC 集群地址，这样既达到了 TC 高可用的目标，也不便在客户端层面对 TC 集群进行负载平衡。
PART. 2– 总结
通过对事务模式、通信协议以及配置与注册核心的探讨，能够看到，在进行 Seata 多语言体系建设时，并不是让 Seata 多语言实现齐全以 Seata Java 版本为参照向其聚拢，而是 Seata Java 版本作为 Seata 多语言体系的一部分独特进化。
PART. 3– 整体工作进度
计算机行业有个 TIOBE 排行榜，定期更新各种支流计算机语言的风行度。参照这个排行榜中前 10 大风行语言，自己月初 （2022 年 7 月） 在 Seata 两大钉钉群发动了 Seata 多语言投票，统计后果如下：
依据投票后果以及社区相干人才技术储备状况，社区决定先重点投入 Go、Python、JS 三种语言建设上。几种语言当前工作推动状况如下：
seata-go
我的项目地址：https://github.com/seata/seata-go
社区钉群：33069364
seata-python
我的项目地址：https://github.com/opentrx/seata-python
社区钉群：44788121
seata-js
我的项目地址：https://github.com/seata/seata-js
社区钉群：44788119
seata-rust
我的项目地址：https://github.com/seata/seata-rust
社区钉群：44791799
seata-php
我的项目地址：https://github.com/seata/seata-php
社区钉群：44788115
历史上，Seata 已经有两个 Go 版本，别离是 2019 年由张旭奉献的 seata-go 和 2020 年由刘晓敏奉献的 seata-golang。为了对立建设，目前曾经把这两个我的项目合并，seata-go 完成度是多语言版本中最高的，实现了 TCC 和 AT 模式。目前 XA 和 Saga 模式的实现也在推动中，预计秋季可公布第一个版本。其次完成度比拟高的是 seata-python，提供了 AT 事务模式。
思考到 Seata 目前大部分开发者和用户都在国内，Seata 社区建设了多个语言社区群，以推动语言版本的开发工作。
Seata 多语言体系建设工作目前正在热火朝天地开展中，欢送行业同仁入群参加其中，与咱们一起推动 Seata 各个语言版本的实现，晋升各个语言微服务框架的事务技术水平，创始分布式技术建设新场面！
【参考文档】
1. Seata 利用侧启动过程分析——注册核心与配置核心模块：
https://seata.io/zh-cn/blog/seata-client-start-analysis-02.html
2. Seata 注册核心实现原理：
https://seata.io/zh-cn/blog/seata-config-center.html
3. Seata 配置核心实现原理：
https://seata.io/zh-cn/docs/user/registry/index.html
4. Seata 企业版：
https://developer.aliyun.com/article/928860
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