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。这里有一篇文章分布式事务的这些常见用法都有坑,来看看正确姿态,进行了具体的解说

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

咱们的例子采纳Java语言,应用的分布式事务框架为https://github.com/yedf/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

咱们首先创立用户余额表,建表语句如下:

create table if not exists dtm_busi.user_account(  id int(11) PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,  user_id int(11) UNIQUE,  balance DECIMAL(10, 2) not null default '0',  trading_balance DECIMAL(10, 2) not null default '0',  create_time datetime DEFAULT now(),  update_time datetime DEFAULT now(),  key(create_time),  key(update_time));

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

public void adjustTrading(Connection connection, TransReq transReq) throws Exception {    String sql = "update dtm_busi.user_account set trading_balance=trading_balance+?"            + " where user_id=? and trading_balance + ? + balance >= 0";    PreparedStatement preparedStatement = null;    try {        preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);        preparedStatement.setInt(1, transReq.getAmount());        preparedStatement.setInt(2, transReq.getUserId());        preparedStatement.setInt(3, transReq.getAmount());        if (preparedStatement.executeUpdate() > 0) {            System.out.println("交易金额更新胜利");        } else {            throw new FailureException("交易失败");        }    } finally {        if (null != preparedStatement) {            preparedStatement.close();        }    }    }

而后是调整余额

public void adjustBalance(Connection connection, TransReq transReq) throws SQLException {    PreparedStatement preparedStatement = null;    try {        String sql = "update dtm_busi.user_account set trading_balance=trading_balance-?,balance=balance+? where user_id=?";        preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);        preparedStatement.setInt(1, transReq.getAmount());        preparedStatement.setInt(2, transReq.getAmount());        preparedStatement.setInt(3, transReq.getUserId());        if (preparedStatement.executeUpdate() > 0) {            System.out.println("余额更新胜利");        }    } finally {        if (null != preparedStatement) {            preparedStatement.close();        }    }}

上面咱们来编写具体的Try/Confirm/Cancel的处理函数

@RequestMapping("barrierTransOutTry")public Object TransOutTry(HttpServletRequest request) throws Exception {    BranchBarrier branchBarrier = new BranchBarrier(request.getParameterMap());    logger.info("barrierTransOutTry branchBarrier:{}", branchBarrier);    TransReq transReq = extracted(request);    Connection connection = dataSourceUtil.getConnecion();    branchBarrier.call(connection, (barrier) -> {        System.out.println("用户: +" + transReq.getUserId() + ",转出" + Math.abs(transReq.getAmount()) + "元筹备");        this.adjustTrading(connection, transReq);    });    connection.close();    return TransResponse.buildTransResponse(Constant.SUCCESS_RESULT);}@RequestMapping("barrierTransOutConfirm")public Object TransOutConfirm(HttpServletRequest request) throws Exception {    BranchBarrier branchBarrier = new BranchBarrier(request.getParameterMap());    logger.info("barrierTransOutConfirm branchBarrier:{}", branchBarrier);    Connection connection = dataSourceUtil.getConnecion();    TransReq transReq = extracted(request);    branchBarrier.call(connection, (barrier) -> {        System.out.println("用户: +" + transReq.getUserId() + ",转出" + Math.abs(transReq.getAmount()) + "元提交");        adjustBalance(connection, transReq);    });    connection.close();    return TransResponse.buildTransResponse(Constant.SUCCESS_RESULT);}@RequestMapping("barrierTransOutCancel")public Object TransOutCancel(HttpServletRequest request) throws Exception {    BranchBarrier branchBarrier = new BranchBarrier(request.getParameterMap());    logger.info("barrierTransOutCancel branchBarrier:{}", branchBarrier);    TransReq transReq = extracted(request);    Connection connection = dataSourceUtil.getConnecion();    branchBarrier.call(connection, (barrier) -> {        System.out.println("用户: +" + transReq.getUserId() + ",转出" + Math.abs(transReq.getAmount()) + "元回滚");        this.adjustTrading(connection, transReq);    });    connection.close();    return TransResponse.buildTransResponse(Constant.SUCCESS_RESULT);}// TransIn相干函数与TransOut相似,这里省略

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

@RequestMapping("tccBarrier")public String tccBarrier() {    // 创立dmt client    DtmClient dtmClient = new DtmClient(ipPort);    //创立tcc事务    try {        dtmClient.tccGlobalTransaction(dtmClient.genGid(), TccTestController::tccBarrierTrans);    } catch (Exception e) {        log.error("tccGlobalTransaction error", e);        return "fail";    }    return "success";}public static void tccBarrierTrans(Tcc tcc) throws Exception {    // 用户1 转出30元    Response outResponse = tcc            .callBranch(new TransReq(1, -30), svc + "/barrierTransOutTry", svc + "/barrierTransOutConfirm",                    svc + "/barrierTransOutCancel");    log.info("outResponse:{}", outResponse);    // 用户2 转入30元    Response inResponse = tcc            .callBranch(new TransReq(2, 30), svc + "/barrierTransInTry", svc + "/barrierTransInConfirm",                    svc + "/barrierTransInCancel");    log.info("inResponse:{}", inResponse);}

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dtmcli-java-sample我的项目的阐明搭建好环境启动之后,运行上面命令运行tcc的例子即可

curl http://localhost:8081/tccBarrier

TCC的回滚

如果银行将金额筹备转出用户2时,发现用户2的账户异样,返回失败,会怎么样?咱们的例子中,可用户余额为10000,发动一笔100000的转账会触发异样而失败:
curl http://localhost:8081/tccBarrier
这是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。

对于分布式事务中须要解决的幂等、悬挂、空弥补,请参考另一篇文章:分布式事务的这些常见用法都有坑,来看看正确姿态

对于分布式事务更多更全面的常识,请参考分布式事务最经典的七种解决方案

文中应用的例子选自yedf/dtmcli-java-sample。应用的分布式事务管理器为https://github.com/yedf/dtm,反对多种事务模式:TCC、SAGA、XA、事务音讯 跨语言反对,已反对 golang、python、PHP、nodejs等语言的客户端。提供子事务屏障性能,优雅解决幂等、悬挂、空弥补等问题。

浏览完此篇干货,欢送大家拜访https://github.com/yedf/dtm我的项目,给颗星星反对!