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关于数据库:带你用Go轻松完成一个分布式事务TCC保姆级教程

jiezi

什么是 TCC，TCC 是 Try、Confirm、Cancel 三个词语的缩写，最早是由 Pat Helland 于 2007 年发表的一篇名为《Life beyond Distributed Transactions:an Apostate’s Opinion》的论文提出。

TCC 组成

TCC 分为 3 个阶段

  • Try 阶段：尝试执行，实现所有业务查看（一致性）, 预留必须业务资源（准隔离性）
  • Confirm 阶段：如果所有分支的 Try 都胜利了，则走到 Confirm 阶段。Confirm 真正执行业务，不作任何业务查看，只应用 Try 阶段预留的业务资源
  • Cancel 阶段：如果所有分支的 Try 有一个失败了，则走到 Cancel 阶段。Cancel 开释 Try 阶段预留的业务资源。

TCC 分布式事务里，有 3 个角色，与经典的 XA 分布式事务一样：

  • AP/ 应用程序，发动全局事务，定义全局事务蕴含哪些事务分支
  • RM/ 资源管理器，负责分支事务各项资源的治理
  • TM/ 事务管理器，负责协调全局事务的正确执行，包含 Confirm，Cancel 的执行，并解决网络异样

如果咱们要进行一个相似于银行跨行转账的业务，转出（TransOut）和转入（TransIn）别离在不同的微服务里，一个胜利实现的 TCC 事务典型的时序图如下：

TCC 网络异样

TCC 在整个全局事务的过程中，可能产生各类网络异常情况，典型的是空回滚、幂等、悬挂，因为 TCC 的异常情况，和 SAGA、可靠消息等事务模式有相近的中央，因而咱们把所有异样的解决方案通通放在这篇文章《还被分布式事务的网络异样困扰吗？一个函数调用帮你搞定它》进行解说

TCC 实际

对于后面的跨行转账操作，最简略的做法是，在 Try 阶段调整余额，在 Cancel 阶段反向调整余额，Confirm 阶段则空操作。这么做带来的问题是，如果 A 扣款胜利，金额转入 B 失败，最初回滚，把 A 的余额调整为初始值。在这个过程中如果 A 发现自己的余额被扣减了，然而收款方 B 迟迟没有收到余额，那么会对 A 造成困扰。

更好的做法是，Try 阶段解冻 A 转账的金额，Confirm 进行理论的扣款，Cancel 进行资金冻结，这样用户在任何一个阶段，看到的数据都是清晰明了的。

上面咱们进行一个 TCC 事务的具体开发

目前可用于 TCC 的开源框架，次要为 Java 语言，其中以 seata 为代表。咱们的例子采纳 go 语言，应用的分布式事务框架为 dtm，它对分布式事务的反对十分优雅。上面来具体解说 TCC 的组成

咱们首先创立两张表，一张是用户余额表，一张是冻结资金表，建表语句如下：

CREATE TABLE dtm_busi.`user_account` (`id` int(11) AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
  `user_id` int(11) not NULL UNIQUE ,
  `balance` decimal(10,2) NOT NULL DEFAULT '0.00',
  `create_time` datetime DEFAULT now(),
  `update_time` datetime DEFAULT now());

CREATE TABLE dtm_busi.`user_account_trading` (`id` int(11) AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
  `user_id` int(11) not NULL UNIQUE ,
  `trading_balance` decimal(10,2) NOT NULL DEFAULT '0.00',
  `create_time` datetime DEFAULT now(),
  `update_time` datetime DEFAULT now());

trading 表中，trading_balance 记录正在交易的金额。

咱们先编写外围代码，解冻 / 冻结资金操作，会查看束缚 balance+trading_balance >= 0，如果束缚不成立，执行失败 

func adjustTrading(uid int, amount int) (interface{}, error) {
  幂等、悬挂解决
  dbr := sdb.Exec("update dtm_busi.user_account_trading t join dtm_busi.user_account a on t.user_id=a.user_id and t.user_id=? set t.trading_balance=t.trading_balance + ? where a.balance + t.trading_balance + ? >= 0", uid, amount, amount)
  if dbr.Error == nil && dbr.RowsAffected == 0 { // 如果余额有余，返回谬误
    return nil, fmt.Errorf("update error, balance not enough")
  }
  其余状况查看及解决
}

而后是调整余额 

func adjustBalance(uid int, amount int) (ret interface{}, rerr error) {
  幂等、悬挂解决
  这里略去进行相干的事务处理，包含开启事务，以及在 defer 中解决提交或回滚
  // 将原先解冻的资金记录冻结
  dbr := db.Exec("update dtm_busi.user_account_trading t join dtm_busi.user_account a on t.user_id=a.user_id and t.user_id=? set t.trading_balance=t.trading_balance + ?", uid, -amount)
  if dbr.Error == nil && dbr.RowsAffected == 1 { // 冻结胜利
    // 调整金额
    dbr = db.Exec("update dtm_busi.user_account set balance=balance+? where user_id=?", amount, uid)
  }
  其余状况查看及解决
}

上面咱们来编写具体的 Try/Confirm/Cancel 的处理函数 

RegisterPost(app, "/api/TransInTry", func (c *gin.Context) (interface{}, error) {return adjustTrading(1, reqFrom(c).Amount)
})
RegisterPost(app, "/api/TransInConfirm", func TransInConfirm(c *gin.Context) (interface{}, error) {return adjustBalance(1, reqFrom(c).Amount)
})
RegisterPost(app, "/api/TransInCancel", func TransInCancel(c *gin.Context) (interface{}, error) {return adjustTrading(1, -reqFrom(c).Amount)
})

RegisterPost(app, "/api/TransOutTry", func TransOutTry(c *gin.Context) (interface{}, error) {return adjustTrading(2, -reqFrom(c).Amount)
})
RegisterPost(app, "/api/TransOutConfirm", func TransInConfirm(c *gin.Context) (interface{}, error) {return adjustBalance(2, -reqFrom(c).Amount)
})
RegisterPost(app, "/api/TransOutCancel", func TransInCancel(c *gin.Context) (interface{}, error) {return adjustTrading(2, reqFrom(c).Amount)
})

到此各个子事务的处理函数曾经 OK 了，而后是开启 TCC 事务，进行分支调用 

// TccGlobalTransaction 会开启一个全局事务
_, err := dtmcli.TccGlobalTransaction(DtmServer, func(tcc *dtmcli.Tcc) (rerr error) {
  // CallBranch 会将事务分支的 Confirm/Cancel 注册到全局事务上，而后间接调用 Try
  res1, rerr := tcc.CallBranch(&TransReq{Amount: 30}, host+"/api/TransOutTry", host+"/api/TransOutConfirm", host+"/api/TransOutRevert"
  进行谬误查看，以及其余逻辑
  res2, rerr := tcc.CallBranch(&TransReq{Amount: 30}, host+"/api/TransInTry", host+"/api/TransInConfirm", host+"/api/TransInRevert")
  进行谬误查看，有任何谬误，返回谬误，回滚交易
  // 如果没有谬误，函数失常返回后，全局事务会提交，TM 会调用各个事务分支的 Confirm，实现整个事务
})

至此，一个残缺的 TCC 分布式事务编写实现。

如果您想要残缺运行一个胜利的示例，那么依照 dtm 我的项目的阐明搭建好环境之后，运行上面命令运行 tcc 的例子即可

go run app/main.go tcc_barrier

TCC 的回滚

如果银行将金额筹备转入用户 2 时，发现用户 2 的账户异样，返回失败，会怎么样？咱们给出事务失败交互的时序图

这个跟胜利的 TCC 差异就在于，当某个子事务返回失败后，后续就回滚全局事务，调用各个子事务的 Cancel 操作，保障全局事务全副回滚。

小结

在这篇文章里，咱们介绍了 TCC 的理论知识，也通过一个例子，残缺给出了编写一个 TCC 事务的过程，涵盖了失常胜利实现，以及胜利回滚的状况。置信读者通过这边文章，对 TCC 曾经有了深刻的了解。

浏览完此篇干货，欢送大家拜访 dtm 我的项目，给颗星星反对！

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