微服务架构下，解决数据一致性问题的实践

随着业务的快速发展，应用单体架构暴露出代码可维护性差、容错率低、测试难度大和敏捷交付能力差等诸多问题，微服务应运而生。微服务的诞生一方面解决了上述问题，但是另一方面却引入新的问题，其中主要问题之一就是：如何保证微服务间的业务数据一致性。本文将通过一个商品采购的业务，来看看在Dubbo的微服务架构下，如何通过Fescar来保障业务的数据一致性。本文所述的例子中，Dubbo 和 Fescar 的注册配置服务中心均使用 Nacos。Fescar 0.2.1+ 开始支持 Nacos 注册配置服务中心。业务描述用户采购商品的业务，包含3个微服务:库存服务: 扣减给定商品的库存数量。订单服务: 根据采购请求生成订单。账户服务: 用户账户金额扣减。业务结构图如下：库存服务（StorageService）public interface StorageService { /** * deduct storage count / void deduct(String commodityCode, int count);}订单服务（OrderService）public interface OrderService { /* * create order / Order create(String userId, String commodityCode, int orderCount);}账户服务（AccountService）public interface AccountService { /* * debit balance of user’s account */ void debit(String userId, int money);}说明: 以上三个微服务均是独立部署。8个步骤实现数据一致性Step 1：初始化 MySQL 数据库（需要InnoDB 存储引擎）在 resources/jdbc.properties 修改StorageService、OrderService、AccountService 对应的连接信息。jdbc.account.url=jdbc:mysql://xxxx/xxxxjdbc.account.username=xxxxjdbc.account.password=xxxxjdbc.account.driver=com.mysql.jdbc.Driver# storage db configjdbc.storage.url=jdbc:mysql://xxxx/xxxxjdbc.storage.username=xxxxjdbc.storage.password=xxxxjdbc.storage.driver=com.mysql.jdbc.Driver# order db configjdbc.order.url=jdbc:mysql://xxxx/xxxxjdbc.order.username=xxxxjdbc.order.password=xxxxjdbc.order.driver=com.mysql.jdbc.DriverStep 2：创建 undo_log（用于Fescar AT 模式）表和相关业务表相关建表脚本可在 resources/sql/ 下获取，在相应数据库中执行 dubbo_biz.sql 中的业务建表脚本，在每个数据库执行 undo_log.sql 建表脚本。CREATE TABLE undo_log ( id bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT, branch_id bigint(20) NOT NULL, xid varchar(100) NOT NULL, rollback_info longblob NOT NULL, log_status int(11) NOT NULL, log_created datetime NOT NULL, log_modified datetime NOT NULL, ext varchar(100) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (id), KEY idx_unionkey (xid,branch_id)) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;DROP TABLE IF EXISTS storage_tbl;CREATE TABLE storage_tbl ( id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, commodity_code varchar(255) DEFAULT NULL, count int(11) DEFAULT 0, PRIMARY KEY (id), UNIQUE KEY (commodity_code)) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;DROP TABLE IF EXISTS order_tbl;CREATE TABLE order_tbl ( id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, user_id varchar(255) DEFAULT NULL, commodity_code varchar(255) DEFAULT NULL, count int(11) DEFAULT 0, money int(11) DEFAULT 0, PRIMARY KEY (id)) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;DROP TABLE IF EXISTS account_tbl;CREATE TABLE account_tbl ( id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, user_id varchar(255) DEFAULT NULL, money int(11) DEFAULT 0, PRIMARY KEY (id)) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;说明: 需要保证每个物理库都包含 undo_log 表，此处可使用一个物理库来表示上述三个微服务对应的独立逻辑库。Step 3：引入 Fescar、Dubbo 和 Nacos 相关 POM 依赖 <properties> <fescar.version>0.2.1</fescar.version> <dubbo.alibaba.version>2.6.5</dubbo.alibaba.version> <dubbo.registry.nacos.version>0.0.2</dubbo.registry.nacos.version> </properties> <dependency> <groupId>com.alibaba.fescar</groupId> <artifactId>fescar-spring</artifactId> <version>${fescar.version}</version> </dependency> <dependency> <groupId>com.alibaba.fescar</groupId> <artifactId>fescar-dubbo-alibaba</artifactId> <version>${fescar.version}</version> <exclusions> <exclusion> <artifactId>dubbo</artifactId> <groupId>org.apache.dubbo</groupId> </exclusion> </exclusions> </dependency> <dependency> <groupId>com.alibaba</groupId> <artifactId>dubbo</artifactId> <version>${dubbo.alibaba.version}</version> </dependency> <dependency> <groupId>com.alibaba</groupId> <artifactId>dubbo-registry-nacos</artifactId> <version>${dubbo.registry.nacos.version}</version> </dependency>说明: 由于当前 apache-dubbo 与 dubbo-registry-nacos jar存在兼容性问题，需要排除 fescar-dubbo 中的 apache.dubbo 依赖并手动引入 alibaba-dubbo，后续 apache-dubbo(2.7.1+) 将兼容 dubbo-registry-nacos。在Fescar 中 fescar-dubbo jar 支持 apache.dubbo，fescar-dubbo-alibaba jar 支持 alibaba-dubbo。Step 4：微服务 Provider Spring配置分别在三个微服务Spring配置文件（dubbo-account-service.xml、 dubbo-order-service 和 dubbo-storage-service.xml ）进行如下配置：配置 Fescar 代理数据源<bean id=“accountDataSourceProxy” class=“com.alibaba.fescar.rm.datasource.DataSourceProxy”> <constructor-arg ref=“accountDataSource”/></bean><bean id=“jdbcTemplate” class=“org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate”> <property name=“dataSource” ref=“accountDataSourceProxy”/></bean>此处需要使用 com.alibaba.fescar.rm.datasource.DataSourceProxy 包装 Druid 数据源作为直接业务数据源，DataSourceProxy 用于业务 SQL 的拦截解析并与 TC 交互协调事务操作状态。配置 Dubbo 注册中心 <dubbo:registry address=“nacos://${nacos-server-ip}:8848”/>配置 Fescar GlobalTransactionScanner<bean class=“com.alibaba.fescar.spring.annotation.GlobalTransactionScanner”> <constructor-arg value=“dubbo-demo-account-service”/> <constructor-arg value=“my_test_tx_group”/></bean>此处构造方法的第一个参数为业务自定义 applicationId，若在单机部署多微服务需要保证 applicationId 唯一。构造方法的第二个参数为 Fescar 事务服务逻辑分组，此分组通过配置中心配置项 service.vgroup_mapping.my_test_tx_group 映射到相应的 Fescar-Server 集群名称，然后再根据集群名称.grouplist 获取到可用服务列表。Step 5：事务发起方配置在 dubbo-business.xml 配置以下配置：配置 Dubbo 注册中心同 Step 4配置 Fescar GlobalTransactionScanner同 Step 4在事务发起方 service 方法上添加 @GlobalTransactional 注解@GlobalTransactional(timeoutMills = 300000, name = “dubbo-demo-tx”)timeoutMills 为事务的总体超时时间默认60s，name 为事务方法签名的别名，默认为空。注解内参数均可省略。Step 6：启动 Nacos-Server下载 Nacos-Server 最新 release 包并解压运行 Nacos-serverLinux/Unix/Macsh startup.sh -m standaloneWindowscmd startup.cmd -m standalone访问 Nacos 控制台：http://localhost:8848/nacos/index.html#/configurationManagement?dataId=&group=&appName=&namespace若访问成功说明 Nacos-Server 服务运行成功（默认账号/密码: nacos/nacos）Step 7：启动 Fescar-Server下载 Fescar-Server 最新 release 包并解压初始化 Fescar 配置进入到 Fescar-Server 解压目录 conf 文件夹下，确认 nacos-config.txt 的配置值（一般不需要修改），确认完成后运行 nacos-config.sh 脚本初始化配置。sh nacos-config.sh $Nacos-Server-IPeg:sh nacos-config.sh localhost 脚本执行最后输出 “init nacos config finished, please start fescar-server.” 说明推送配置成功。若想进一步确认可登陆Nacos 控制台 配置列表 筛选 Group=FESCAR_GROUP 的配置项。修改 Fescar-server 服务注册方式为 nacos进入到 Fescar-Server 解压目录 conf 文件夹下 registry.conf 修改 type=“nacos” 并配置 Nacos 的相关属性。 registry { # file nacos type = “nacos” nacos { serverAddr = “localhost” namespace = “public” cluster = “default” } file { name = “file.conf” }}type: 可配置为 nacos 和 file，配置为 file 时无服务注册功能nacos.serverAddr: Nacos-Sever 服务地址(不含端口号)nacos.namespace: Nacos 注册和配置隔离 namespacenacos.cluster: 注册服务的集群名称file.name: type = “file” classpath 下配置文件名运行 Fescar-serverLinux/Unix/Macsh fescar-server.sh $LISTEN_PORT $PATH_FOR_PERSISTENT_DATA $IP(此参数可选)Windowscmd fescar-server.bat $LISTEN_PORT $PATH_FOR_PERSISTENT_DATA $IP(此参数可选)服务端口 PATH_FOR_PERSISTENT_DATA: 事务操作记录文件存储路径(已存在路径)$IP(可选参数): 用于多 IP 环境下指定 Fescar-Server 注册服务的IPeg: sh fescar-server.sh 8091 /home/admin/fescar/data/运行成功后可在 Nacos 控制台看到 服务名 =serverAddr 服务注册列表:Step 8：启动微服务并测试修改业务客户端发现注册方式为 nacos同Step 7 中[修改 Fescar-server 服务注册方式为 nacos] 步骤启动 DubboAccountServiceStarter启动 DubboOrderServiceStarter启动 DubboStorageServiceStarter启动完成可在 Nacos 控制台服务列表 看到启动完成的三个 provider：启动 DubboBusinessTester 进行测试注意: 在标注 @GlobalTransactional 注解方法内部显示的抛出异常才会进行事务的回滚。整个 Dubbo 服务调用链路只需要在事务最开始发起方的 service 方法标注注解即可。通过以上8个步骤，我们实现了用户采购商品的业务中库存、订单和账户3个独立微服务之间的数据一致性。参考链接：本文 sample 地址: https://github.com/fescar-group/fescar-samples/tree/master/nacosFescar: https://github.com/alibaba/fescarDubbo: https://github.com/apache/incubator-dubboNacos: https://github.com/alibaba/nacos本文作者：清铭，社区昵称 slievrly，Fescar 开源项目发起人之一，阿里巴巴中件间 TXC/GTS 核心研发成员，长期从事于分布式中间件核心研发工作，在分布式事务领域有着较丰富的技术积累。有关 Fescar 的更多信息：分布式事务中间件 Fescar - RM 模块源码解读关于开源分布式事务中间件Fescar，我们总结了开发者关心的13个问题本文作者：中间件小哥阅读原文本文为云栖社区原创内容，未经允许不得转载。