分布式事务 | Automannn的学习园地

# 分布式事务

# 事务

指要做的或所做的事情
事务由事务开始(begin transaction)和事务结束(end transaction) 之间执行的全体操作组成；
事务中的多个操作，要么全部成功，要么全部失败;

# 分布式事务

微服务环境下，一个事务由多个分布式应用构成
事务操作位于不同的节点上，原本通过数据库连接控制的单体应用事务不再适用

# 常见分布式事务处理模型

# 两阶段提交(Two-phase Commit,2PC)

引入协调者(Coordinator),来协调参与者的行为,协调者最终决定这些参与者是否要真正执行事务

第一阶段:准备阶段
- 协调者询问事务参与者，是否执行成功
- 事务参与者发回事务执行结果
第二阶段:提交阶段
- 如果所有事务参与者都有成功反馈,则通知所有事务参与者提交事务;
- 否则，协调者发送通知，让所有的事务参与者回滚事务
存在的问题
- 事务参与者在等待其它参与者响应时，处于同步阻塞状态
- 二阶段，如果网络异常，会导致部分Commit事务，使得数据不一致,不可靠;
- 任意一个节点失败，就会导致事务崩溃,容错性差;

# 补偿事务(Try-Confirm-Cancel,TCC)

针对每个操作，都注册一个与其对应的确认和补偿操作.分为三个阶段.

第一阶段:Try
- 对业务系统做检测，及资源预留(上锁).
第二阶段:Confirm
- 对业务系统做确认提交。
第三阶段:Cancel
- 在业务执行错误时，需要回滚的状态下，执行的业务取消，释放预留资源
存在的问题
- 属于应用层的一种补偿方式，需要程序员在实现时，多写很多补偿代码;
- 在一些场景中，一些业务流程用TCC不太好定义及处理;
- 第二阶段，跟第三阶段都可能失败，不稳定;

# 本地消息表(异步确保)

新增本地消息表，它与业务数据表，处于同一个数据库中，利用本地事务，来保证对这两个表的操作满足事务特性。

# MQ事务消息

有一些第三方MQ支持事务消息，如RocketMQ.支持事务消息的方式，类似于二阶段提交.

# seata

一款由阿里巴巴开源的分布式事务解决方案，致力于在微服务架构下，提供高性能和简单易用的分布式事务服务。

# 发展历程

原名为fescar（Fast&Easy Commit And Rollback）,由2014年的**TXC(Taobao Transaction Constructor)及2016年的GTS(Global Transaction Service)**的技术积累而来。
2019.01，发布0.1版本
2019.08，发布0.8版本
2020.02，发布1.1版本
2021.04，发布1.4.2版本

# 事务模型

TM: 控制全局事务的边界，全局事务的开启、提交、回滚
RM: 控制分支事务，分支事务的注册、状态汇报、接受事务协调器指令，分支事务的提交和回滚
TC：事务协调器，维护全局事务的状态，负责协调并驱动全局事务的提交或回滚

# 事务模式

# AT模式

两阶段提交协议的演变。

一阶段：业务数据和回滚日志记录在同一个本地事务中提交，释放本地锁和连接资源
二阶段：
- 成功，则提交异步化
- 失败，则回滚。通过一阶段的回滚日志，进行反向补偿

# TCC模式

支持把自定义的事务，纳入到全局事务的管理中。

# Saga模式

长事务解决方案

# Seata-AT模式实践

# 启动nacos作为注册中心

略

注：nacos1与nacos2有一些差别不兼容，建议选择nacos1.x

# 获取seata-server并修改配置（1.4.2）

其它版本不保证兼容，尤其是配置项等（目前是最新版,20220325）
registry.conf

registry {
  # file 、nacos 、eureka、redis、zk、consul、etcd3、sofa
  type = "nacos"
  nacos {
    application = "seata-server"
    serverAddr = "127.0.0.1:8848"
    group = "SEATA_GROUP"
    namespace = ""
    cluster = "default"
    username = ""
    password = ""
  }
}

config {
  # file、nacos 、apollo、zk、consul、etcd3
  type = "file"
  
  file {
    name = "file.conf"
  }
}

file.conf

store {
  ## store mode: file、db、redis
  mode = "db"
  
  ## database store property
  db {
    ## the implement of javax.sql.DataSource, such as DruidDataSource(druid)/BasicDataSource(dbcp)/HikariDataSource(hikari) etc.
    datasource = "druid"
    ## mysql/oracle/postgresql/h2/oceanbase etc.
    dbType = "mysql"
    driverClassName = "com.mysql.jdbc.Driver"
    ## if using mysql to store the data, recommend add rewriteBatchedStatements=true in jdbc connection param
    url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/seata_server?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=false&serverTimezone=UTC&serverTimezone=Asia/Shanghai&rewriteBatchedStatements=true"
    user = "root"
    password = "chenkaihai"
    minConn = 5
    maxConn = 100
    globalTable = "global_table"
    branchTable = "branch_table"
    lockTable = "lock_table"
    queryLimit = 100
    maxWait = 5000
  }
}

# seata-server数据表说明

全局事务表global_table
- todo
分支事务表branch_table
- todo
全局锁lock_table
- todo

# 启动seata-server(TC)

创建库表结构

-- the table to store GlobalSession data
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `global_table`
(
    `xid`                       VARCHAR(128) NOT NULL,
    `transaction_id`            BIGINT,
    `status`                    TINYINT      NOT NULL,
    `application_id`            VARCHAR(32),
    `transaction_service_group` VARCHAR(32),
    `transaction_name`          VARCHAR(128),
    `timeout`                   INT,
    `begin_time`                BIGINT,
    `application_data`          VARCHAR(2000),
    `gmt_create`                DATETIME,
    `gmt_modified`              DATETIME,
    PRIMARY KEY (`xid`),
    KEY `idx_gmt_modified_status` (`gmt_modified`, `status`),
    KEY `idx_transaction_id` (`transaction_id`)
) ENGINE = InnoDB
  DEFAULT CHARSET = utf8;

-- the table to store BranchSession data
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `branch_table`
(
    `branch_id`         BIGINT       NOT NULL,
    `xid`               VARCHAR(128) NOT NULL,
    `transaction_id`    BIGINT,
    `resource_group_id` VARCHAR(32),
    `resource_id`       VARCHAR(256),
    `branch_type`       VARCHAR(8),
    `status`            TINYINT,
    `client_id`         VARCHAR(64),
    `application_data`  VARCHAR(2000),
    `gmt_create`        DATETIME(6),
    `gmt_modified`      DATETIME(6),
    PRIMARY KEY (`branch_id`),
    KEY `idx_xid` (`xid`)
) ENGINE = InnoDB
  DEFAULT CHARSET = utf8;

-- the table to store lock data
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `lock_table`
(
    `row_key`        VARCHAR(128) NOT NULL,
    `xid`            VARCHAR(96),
    `transaction_id` BIGINT,
    `branch_id`      BIGINT       NOT NULL,
    `resource_id`    VARCHAR(256),
    `table_name`     VARCHAR(32),
    `pk`             VARCHAR(36),
    `gmt_create`     DATETIME,
    `gmt_modified`   DATETIME,
    PRIMARY KEY (`row_key`),
    KEY `idx_branch_id` (`branch_id`)
) ENGINE = InnoDB
  DEFAULT CHARSET = utf8;

实际执行过程中，字段大小可能会进行调整
在seata-server的lib目录中，将jdbc文件夹下的mysql驱动，拷贝至lib目录;
修改mysql连接参数
执行seata-server.bat

# 启动客户端(TM,RM)

修改数据库连接参数，建表及初始化

SET
FOREIGN_KEY_CHECKS=0;

-- ----------------------------
-- Table structure for t_account
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `t_account`;
CREATE TABLE `t_account`
(
    `id`      int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    `user_id` varchar(255) DEFAULT NULL,
    `amount`  double(14, 2
) DEFAULT '0.00',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;

DROP TABLE IF EXISTS `t_order`;
CREATE TABLE `t_order`
(
    `id`             int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    `order_no`       varchar(255) DEFAULT NULL,
    `user_id`        varchar(255) DEFAULT NULL,
    `commodity_code` varchar(255) DEFAULT NULL,
    `count`          int(11) DEFAULT '0',
    `amount`         double(14, 2
) DEFAULT '0.00',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=64 DEFAULT CHARSET=utf8;

DROP TABLE IF EXISTS `t_stock`;
CREATE TABLE `t_stock`
(
    `id`             int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    `commodity_code` varchar(255) DEFAULT NULL,
    `name`           varchar(255) DEFAULT NULL,
    `count`          int(11) DEFAULT '0',
    PRIMARY KEY (`id`),
    UNIQUE KEY `commodity_code` (`commodity_code`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;

DROP TABLE IF EXISTS `undo_log`;
CREATE TABLE `undo_log`
(
    `id`            bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    `branch_id`     bigint(20) NOT NULL,
    `xid`           varchar(100) NOT NULL,
    `context`       varchar(128) 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`),
    UNIQUE KEY `ux_undo_log` (`xid`,`branch_id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

SET
FOREIGN_KEY_CHECKS=1;

INSERT INTO `t_account`
VALUES ('1', '1', '4000.00');

INSERT INTO `t_stock`
VALUES ('1', 'C201901140001', '水杯', '1000');

在nacos配置中心，配置事务分组,几个应用的事务分组,值为default

seata:
  tx-service-group: automannn-business-order # 事务群组（可以每个应用独立取名，也可以使用相同的名字）

seata:
  tx-service-group: automannn-business # 事务群组（可以每个应用独立取名，也可以使用相同的名字）

seata:
  tx-service-group: automannn-business-stock # 事务群组（可以每个应用独立取名，也可以使用相同的名字）

seata:
  tx-service-group: automannn-business-account # 事务群组（可以每个应用独立取名，也可以使用相同的名字）

group=SEATA_GROUP
dataId=service.vgroupMapping.automannn-business,\
service.vgroupMapping.automannn-business-account,\
service.vgroupMapping.automannn-business-order,\
service.vgroupMapping.automannn-business-stock
content=default

分别启动客户端应用,建议顺序
- account
- stocka
- order
- business

# 调用接口检验

# 执行成功，全局事务提交

http://localhost:8104/business/buy

{
    "userId": "1",
    "commodityCode": "C201901140001",
    "name": "成是党",
    "count": 59,
    "amount": 54
}

# 执行失败，分布式事务回滚

http://localhost:8104/business/buyFail

{
    "userId": "1",
    "commodityCode": "C201901140001",
    "name": "成是党",
    "count": 59,
    "amount": 54
}

# 官方demo存在的问题

# dubbo版本的问题，导致消费者无法正常发现提供者

通过给服务设置分组，指定同一分组，进行处理;

# 客户端无法发现Seata-Server

在nacos注册中，配置事务分组集群

# 集成指导

# springBoot依赖项

<properties>
	<seata.version>1.4.2</seata.version>
</properties>		

<dependency>
     <groupId>io.seata</groupId>
     <artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId>
     <version>${seata.version}</version>
</dependency>

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