关于分布式事务:Seata-TCC-分布式事务

1. 前言

本文先通过分布式事务中tcc计划，衍生出seata的tcc模式，次要还是会通过代码示例来做介绍。github代码地址可提前下载，该我的项目中包含数据库、seata配置，以及所有分布式服务的全副代码。大家如果想练练手，能够先拉取该我的项目代码，再联合本文学习。外围配置环境如下：

1.1. tcc

咱们后面有几篇文章都有介绍过分布式事务的计划，目前常见的分布式事务计划有：2pc、tcc和异步确保型。之前讲过用jta atomikos实现多数据源的 2pc，用 异步确保型 计划实现领取业务的事务等等，就是没专门讲过 tcc 的利用。

因为tcc计划的操作难度还是比拟大的。不能单打独斗，最好须要依靠一个成熟的框架来实现。常见的tcc开源框架有tcc-transaction、Hmily和ByteTCC等，不过他们不像seata背靠大厂，无奈提供继续的保护，因而我更举荐seata的tcc计划。

1.2. seata

先说说seata吧，分布式事务的解决方案必定不局限于下面说的三种，实际上形形色色。因为它确实很让人头疼，各位大神都想研发出最好用的框架。本文的配角 - seata ，就是阿里的一个开源我的项目。

seata提供了AT、TCC、SAGA 和 XA，一共4种事务模式。像AT模式就很受欢迎，咱们在实现多数据源的事务一致性时，通常会选用 2PC的计划，期待所有数据源的事务执行胜利，最初再一起提交事务。这个期待所有数据源事务执行的过程就比拟耗时，即影响性能，也不平安。

而seata AT模式的做法就很灵便，它学习数据库的 undo log，每个事务执行时立刻提交事务，但会把 undo 的回退sql记录下来。如果所有事务执行胜利，革除记录 undo sql的行记录，如果某个事务失败，则执行对应 undo sql 回滚数据。在保障事务的同时，并发量也大了起来。

但咱们明天要讲的是 seata TCC 模式，如果你对 Seata的其余模式感兴趣，能够上官网理解。

2. 业务

先讲一下示例的业务吧，咱们还是拿比拟经典的电商领取场景举例。假如领取胜利后，波及到三个零碎事务：

1. 订单零碎（order）：创立领取订单。
2. 库存零碎（storage）：对应商品扣除库存。
3. 账户零碎（account）：用户账户扣除响应金额。

2.1. tcc业务

依照tcc（try-confirm-cancel）的思路，这三个事务能够别离分解成上面的过程。

订单零碎 order

1. try： 创立订单，然而订单状态设置一个长期状态（如：status=0）。
2. confirm： try胜利，提交事务，将订单状态更新为齐全状态（如：status=1）。
3. cancel： 回滚事务，删除该订单记录。

库存零碎 storage

1. try： 将须要缩小的库存量解冻起来。
2. confirm： try胜利，提交事务，应用解冻的库存扣除，实现业务数据处理。
3. cancel： 回滚事务，解冻的库存冻结，复原以前的库存量。

账户零碎 account

1. try： 将须要扣除的钱解冻起来。
2. confirm： try胜利，提交事务，应用解冻的钱扣除，实现业务数据处理。
3. cancel： 回滚事务，解冻的钱冻结，复原以前的账户余额。

2.2. 数据库

为了模仿分布式事务，上述的不同零碎业务，咱们通过在不同数据库中创立表构造来模仿。当然tcc的分布式事务不局限于数据库层面，还包含http接口调用和rpc调用等，然而殊途同归，能够作为示例参考。

上面先列出三张业务表的表构造，具体的sql可见最初附件。

表：order

表：storage

表：account

3. seata server

3.1. 下载

seata server 的安装包可间接从官网github下载，下载压缩包后，解压到本地或服务器上。

3.2. 配置

Seata Server 的配置文件有两个：

• seata/conf/registry.conf
• seata/conf/file.conf

registry.conf

Seata Server 要向注册核心进行注册，这样，其余服务就能够通过注册核心去发现 Seata Server，与 Seata Server 进行通信。Seata 反对多款注册核心服务：nacos 、eureka、redis、zk、consul、etcd3、sofa。咱们我的项目中要应用 eureka 注册核心，eureka服务的连贯地址、注册的服务名，这须要在 registry.conf 文件中对 registry 进行配置。

Seata 须要存储全局事务信息、分支事务信息、全局锁信息，这些数据存储到什么地位？针对存储地位的配置，反对放在配置核心，或者也能够放在本地文件。Seata Server 反对的配置核心服务有：nacos 、apollo、zk、consul、etcd3。这里咱们抉择最简略的，应用本地文件，这须要在 registry.conf 文件中对 config 进行配置。

file.conf

file.conf 中对事务信息的存储地位进行配置，存储地位反对：file、db、redis。
这里咱们抉择数据库作为存储地位，这须要在 file.conf 中进行配置。

3.3. 启动

执行 seata/bin/seata-server.sh（windows 是 seata-server.bat） 脚本即可启动seata server。还能够配置下列参数：

-h：注册到注册核心的ip-p：server rpc 监听端口，默认 8091-m：全局事务会话信息存储模式，file、db，优先读取启动参数-n：server node，多个server时，须要辨别各自节点，用于生成不同区间的transctionId，免得抵触-e：多环境配置

3.4. 常见问题

mysql 8

默认启动后会报mysql-connector-java-x.jar驱动的谬误，是因为seata server 默认不反对mysql 8。
能够在seata server的 lib 文件夹下替换 mysql 的驱动 jar 包。lib 文件夹下，曾经有一个 jdbc 文件夹，把外面驱动版本为 8 的 mysql-connector-java-x.jar 包拷贝到里面 lib 文件夹下即可。

4. 代码

github示例我的项目中包含3个业务服务、1个注册核心，以及resources下的数据库脚本和seata server配置文件。依照服务的启动程序，如下分类：

1. resources/database-sql：初始化数据库
2. eureka-server：运行 注册核心
3. resources/seata-server：下载、装置、配置、启动 seata server服务
4. account-service：运行 用户账户服务
5. storage-service：运行 商品库存服务
6. order-service：运行 订单服务
7. 测试：通过postman等工具，调用 order-server 的下订单接口

3个业务服务中，order订单服务 能够被称为“主事务”，当订单创立胜利后，再在订单服务中调用 account账号服务和 storage库存服务两个“副事务”。因而从 seata tcc代码层面上，能够分成上面两类。
下文中不会列举业务代码，残缺代码能够从github上查看，只会列出 seata 的相干代码和配置。

4.1. 主事务（order）

4.1.1. application 配置文件

配置文件中须要配置 tx-service-group，须要留神的是，3个业务服务中都须要配置同样的值。

application.yml

spring:  cloud:    alibaba:      seata:        tx-service-group: order_tx_group

4.1.2. seata配置文件

在application.yml同级目录，即 resources 目录下，创立两个seata 的配置文件。还记得在seata server 启动的时候也有这两个文件，但内容不一样，不要混同了。

file.conf

transport {  type = "TCP"  server = "NIO"  heartbeat = true  enableClientBatchSendRequest = true  threadFactory {    bossThreadPrefix = "NettyBoss"    workerThreadPrefix = "NettyServerNIOWorker"    serverExecutorThread-prefix = "NettyServerBizHandler"    shareBossWorker = false    clientSelectorThreadPrefix = "NettyClientSelector"    clientSelectorThreadSize = 1    clientWorkerThreadPrefix = "NettyClientWorkerThread"    bossThreadSize = 1    workerThreadSize = "default"  }  shutdown {    wait = 3  }  serialization = "seata"  compressor = "none"}service {  vgroupMapping.order_tx_group = "seata-server"  order_tx_group.grouplist = "127.0.0.1:8091"  enableDegrade = false  disableGlobalTransaction = false}client {  rm {    asyncCommitBufferLimit = 10000    lock {      retryInterval = 10      retryTimes = 30      retryPolicyBranchRollbackOnConflict = true    }    reportRetryCount = 5    tableMetaCheckEnable = false    reportSuccessEnable = false  }  tm {    commitRetryCount = 5    rollbackRetryCount = 5  }  undo {    dataValidation = true    logSerialization = "jackson"    logTable = "undo_log"  }  log {    exceptionRate = 100  }}

registry.conf

registry {  # file 、nacos 、eureka、redis、zk、consul、etcd3、sofa  type = "eureka"  eureka {    serviceUrl = "http://localhost:8761/eureka"  }}config {  # file、nacos 、apollo、zk、consul、etcd3、springCloudConfig  type = "file"  file {    name = "file.conf"  }}

4.1.3. @LocalTCC tcc服务

这是配置 TCC 子服务的外围代码，

• @LocalTCC：

该注解须要增加到下面形容的接口上，示意实现该接口的类被 seata 来治理，seata 依据事务的状态，主动调用咱们定义的办法，如果没问题则调用 Commit 办法，否则调用 Rollback 办法。

• @TwoPhaseBusinessAction：

该注解用在接口的 Try 办法上。

• @BusinessActionContextParameter：

该注解用来润饰 Try 办法的入参，被润饰的入参能够在 Commit 办法和 Rollback 办法中通过 BusinessActionContext 获取。

• BusinessActionContext：

在接口办法的实现代码中，能够通过 BusinessActionContext 来获取参数, BusinessActionContext 就是 seata tcc 的事务上下文，用于寄存 tcc 事务的一些要害数据。BusinessActionContext 对象能够间接作为 commit 办法和 rollbakc 办法的参数，Seata 会主动注入参数。

OrderTccAction.java

@LocalTCCpublic interface OrderTccAction {    /**     * try 尝试     *     * BusinessActionContext 上下文对象，用来在两个阶段之间传递数据     * BusinessActionContextParameter 注解的参数数据会被存入 BusinessActionContext     * TwoPhaseBusinessAction 注解中commitMethod、rollbackMethod 属性有默认值，能够不写     *     * @param businessActionContext     * @param orderNo     * @param userId     * @param productId     * @param amount     * @param money     * @return     */    @TwoPhaseBusinessAction(name = "orderTccAction")    boolean prepareCreateOrder(BusinessActionContext businessActionContext,                               @BusinessActionContextParameter(paramName = "orderNo") String orderNo,                               @BusinessActionContextParameter(paramName = "userId") Long userId,                               @BusinessActionContextParameter(paramName = "productId") Long productId,                               @BusinessActionContextParameter(paramName = "amount") Integer amount,                               @BusinessActionContextParameter(paramName = "money") BigDecimal money);    /**     * commit 提交     * @param businessActionContext     * @return     */    boolean commit(BusinessActionContext businessActionContext);    /**     * cancel 撤销     * @param businessActionContext     * @return     */    boolean rollback(BusinessActionContext businessActionContext);}

OrderTccActionImpl.java

@Slf4j@Componentpublic class OrderTccActionImpl implements OrderTccAction {    private final OrderMapper orderMapper;    public OrderTccActionImpl(OrderMapper orderMapper){        this.orderMapper=orderMapper;    }        /**     * try 尝试     *     * BusinessActionContext 上下文对象，用来在两个阶段之间传递数据     * BusinessActionContextParameter 注解的参数数据会被存入 BusinessActionContext     * TwoPhaseBusinessAction 注解中commitMethod、rollbackMethod 属性有默认值，能够不写     *     * @param businessActionContext     * @param orderNo     * @param userId     * @param productId     * @param amount     * @param money     * @return     */    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)    @Override    public boolean prepareCreateOrder(BusinessActionContext businessActionContext,                                      String orderNo,                                      Long userId,                                      Long productId,                                      Integer amount,                                      BigDecimal money) {        orderMapper.save(new OrderDO(orderNo,userId, productId, amount, money, 0));        ResultHolder.setResult(OrderTccAction.class, businessActionContext.getXid(), "p");        return true;    }    /**     * commit 提交     *     * @param businessActionContext     * @return     */    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)    @Override    public boolean commit(BusinessActionContext businessActionContext) {        //查看标记是否存在，如果标记不存在不反复提交        String p = ResultHolder.getResult(OrderTccAction.class, businessActionContext.getXid());        if (p == null){            return true;        }        /**         * 上下文对象从第一阶段向第二阶段传递时，先转成了json数据，而后还原成上下文对象         * 其中的整数比拟小的会转成Integer类型，所以如果须要Long类型，须要先转换成字符串在用Long.valueOf()解析。         */        String orderNo = businessActionContext.getActionContext("orderNo").toString();        orderMapper.updateStatusByOrderNo(orderNo, 1);        //提交实现后，删除标记        ResultHolder.removeResult(OrderTccAction.class, businessActionContext.getXid());        return true;    }    /**     * cancel 撤销     *     * 第一阶段没有实现的状况下，不用执行回滚。因为第一阶段有本地事务，事务失败时曾经进行了回滚。     * 如果这里第一阶段胜利，而其余全局事务参与者失败，这里会执行回滚     * 幂等性管制：如果反复执行回滚则间接返回     *     * @param businessActionContext     * @return     */    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)    @Override    public boolean rollback(BusinessActionContext businessActionContext) {        //查看标记是否存在，如果标记不存在不反复提交        String p = ResultHolder.getResult(OrderTccAction.class, businessActionContext.getXid());        if (p == null){            return true;        }        String orderNo = businessActionContext.getActionContext("orderNo").toString();        orderMapper.deleteByOrderNo(orderNo);        //提交实现后，删除标记        ResultHolder.removeResult(OrderTccAction.class, businessActionContext.getXid());        return true;    }}

4.1.4. @GlobalTransactional 全局服务

@GlobalTransactional 注解是惟一作用到“主事务”的办法。该注解加在“主事务”调用“副事务”的办法上。

OrderServiceImpl.java

@Servicepublic class OrderServiceImpl implements OrderService {    private final OrderTccAction orderTccAction;    private final AccountFeign accountFeign;    private final StorageFeign storageFeign;    public OrderServiceImpl(OrderTccAction orderTccAction, AccountFeign accountFeign, StorageFeign storageFeign){        this.orderTccAction=orderTccAction;        this.accountFeign=accountFeign;        this.storageFeign=storageFeign;    }    /**     * 创立订单     * @param orderDO     */    @GlobalTransactional    @Override    public void createOrder(OrderDO orderDO) {        String orderNo=this.generateOrderNo();        //创立订单        orderTccAction.prepareCreateOrder(null,                orderNo,                orderDO.getUserId(),                orderDO.getProductId(),                orderDO.getAmount(),                orderDO.getMoney());        //扣余额        accountFeign.decreaseMoney(orderDO.getUserId(),orderDO.getMoney());        //扣库存        storageFeign.decreaseStorage(orderDO.getProductId(),orderDO.getAmount());    }    private String generateOrderNo(){        return LocalDateTime.now()                .format(                        DateTimeFormatter.ofPattern("yyMMddHHmmssSSS")                );    }}

4.2. 副事务（account、storage）

account 和 storage 两个服务相比拟于 order，只少了 “4.1.4. @GlobalTransactional 全局服务”，其余的配置齐全一样。因而，这里就不再赘言了。

5. 总结

测试

通过调用“主事务” order-service 的创立订单接口，来模仿分布式事务。咱们能够通过在3个业务服务的不同代码处成心抛出谬误，看是否可能实现事务的统一回滚。

seata框架表构造

在 /resources/database-sql 的数据库脚本中，各自还有一些 seata 框架自身的表构造，用于存储分布式事务各自的中间状态。因为这个中间状态很短，一旦事务一致性达成，表数据就会主动删除，因而平时咱们无奈查看数据库。

因为seata tcc模式，会始终阻塞到所有的 try执行结束，再执行后续的。从而咱们能够通过在局部业务服务try的代码中加上Thread.sleep(10000)，强制让事务过程变慢，从而就能够看到这些 seata 表数据。

幂等性

tcc模式中，Commit 和 Cancel 都是有主动重试性能的，处于事务一致性思考，重试性能很有必要。但咱们就肯定要慎重考虑办法的 幂等性，示例代码中的ResultHolder类并不是个好计划，还是要在Commit、Cancel业务办法自身做幂等性要求。