十.SpringCloudAlibaba极简入门-分布式事务理论基础-阿里云开发者社区

十.SpringCloudAlibaba极简入门-分布式事务理论基础

2023-07-29 78

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简介： 在单体应用中通常情况下只有一个数据库(单数据源)，集成事务是一个非常容易的工作。Spring对事务做了很好的管理，我们只需要通过简单的注解@Transactional就可以完成本地事务管理。但是在微服务项目中事务的管理变得困难，因为微服务项目往往有很多的数据库组成，如果在一个业务中涉及到了对多个微服务以及多个数据库的写操作(跨多个数据源)，那么要如何才能保证多个数据库组件的读写一致呢？数据库A写操作成功过，数据库B写操作失败要怎么样让数据库A的写操作回滚？很显然用本地事务管理是不能实现了。我们知道，虽然Spring对事务做了很好的管理和封装，但是最终都是调用数据库的事务命令完成事务管理

老鸟飞过，只做学习使用，欢迎交流 .

注意：本文章是基于前面的章节进行开展

1.理解Seata

1.1.为什么要分布式事务

在单体应用中通常情况下只有一个数据库(单数据源)，集成事务是一个非常容易的工作。Spring对事务做了很好的管理，我们只需要通过简单的注解@Transactional就可以完成本地事务管理。

但是在微服务项目中事务的管理变得困难，因为微服务项目往往有很多的数据库组成，如果在一个业务中涉及到了对多个微服务以及多个数据库的写操作(跨多个数据源)，那么要如何才能保证多个数据库组件的读写一致呢？即：同时操作两个数据库，数据库A写操作成功过，数据库B写操作失败要怎么样让数据库A的写操作回滚？很显然用本地事务管理是不能实现了。

我们知道，虽然Spring对事务做了很好的管理和封装，但是最终都是调用数据库的事务命令完成事务管理，那在微服务中是跨多个数据库的写操作，如果想要实现事务管理(要么都成功，要么到失败)就需要协调多个数据库的提交，回滚等操作，这就需要使用分布式事务框架来实现。

1.2.什么是Seata

eata(Simple Extensible Autonomous Transaction Architecture) 是阿里巴巴开源的分布式事务中间件，致力于提供高性能，零入侵和简单易用的分布式事务服务。Seata 将为用户提供了 AT、TCC、SAGA 和 XA 事务模式，为用户打造一站式的分布式解决方案。

Seata 的设计思路是将一个分布式事务可以理解成一个全局事务，下面挂了若干个分支事务，而一个分支事务是一个满足 ACID 的本地事务，因此我们可以操作分布式事务像操作本地事务一样。

1.3.Seata的工作方式

Seata相关术语

Transcation ID（XID） : 由事务协调者创建的全局唯一的事务ID
Transaction Coordinator(TC) - 事务协调器：一个独立运行的组件，负责维护全局事务的运行状态，负责根据TM的指令协调并驱动全局事务的提交或回滚，负责向资源管理器发起事务提交，回滚指令。
Transaction Manager - 事务管理器：控制全局事务的边界，负责开启一个全局事务，并最终发起全局提交或全局回滚的决议，通知TC提交或者回滚事务。
Resource Manager(RM) - 资源管理器：控制分支事务，负责分支事务注册、负责向TC汇报分支事务状态，并接收事务协调器的指令，驱动分支（本地）事务的提交和回滚

Seata全局事务执行流程如下：

在这里插入图片描述

角色说明

TC事务协调者是一个独立的服务，由Seata提供。

Business是我们的微服务作为业务主服务，它也是事务管理者TM(通过导入TM的jar来集成)

Business通过远程调用Order服务下单和调用Account服务修改账户，Order和Account作为资源管理器RM(导入RM的jar来集成)

正常执行流程：

系统启动TM事务管理者以及RM资源管理者需要向事务协调器进行提交注册，可以看做是一种初始化。
在Bussiness的业务主方法上我们需要打上@GlobalTransationl注解，通过这个注解，事务管理器(TM)向事务协调者(TC)申请开启一个全局分布式事务,事务协调者创建全局事务后返回全局唯一的 XID,这个XID 会在涉及微服务的整个全局事务的上下文中进行传播。
业务开始，Bussiness通过Feign调用Order，并传递全局事务XID，Order在做写操作的时候，RM资源管理器 (Order集成了RM)向事务协调器TC 注册本地分支事务，该分支事务归属于拥有相同 XID 的全局事务，同时事务协调者TC会返回一个分支事务ID：“branchId” 。说明一下：Seate通过代理DataSource向TC发起分子事务注册的。
这个时候Order会正常的写数据库，然后会写入一个undo log(这个日志文件记录了数据库修改前的数据，用来做回滚)，然后提交分支事务(注意，分支事务已经提交了) ，最后向TC上报事务处理状态。当然Account做的事情和Order是相同的。
Order和Account都调用完成，代码回到Business,这时TM事务管理器向TC事务协调者发起全局事务提交请求，TC向RM事务分支发起事务提交请求，RM(Order, Account)直接删除到undo log日志文件即可，因为之前已经提交了本地事务

异常执行流程：
在这里插入图片描述

前面2个步骤都跟上面一样，这里省略，在第 3 步的时候，Order在可能因为某种原因本地分支事务提交失败了，那么RM会向TC上报一个失败的事务状态

在第 4 步，这个时候代码回到Business,这时TM事务管理器会向TC事务协调者发起全局事务回滚请求，TC向RM事务分支发起事务回滚请求，RM(Order, Account)收到回滚指令，然后会解析undo log，指向反向操作，把数据还原到修改之前，删除undo log,提交本地事务。

2.Seata事务协调器安装

2.1.下载Seata

下载Seata-server ：https://github.com/seata/seata/releases ，然后解压Seata,我们需要对Seata做一些配置，比如事务日志基于DB，使用Nacos作为服务注册发现组件。

2.2.基于DB的事务日志

修改配置文件 config/file.config 修改事务日志存储为DB : store修改为db
在这里插入图片描述
创建数据库 seata ，并导入相关的事务日志表的SQL脚本

数据库如下

在这里插入图片描述

2.3.注册中心配置为Nacos

修改配置 confg/registry.conf ，把注册中心配置为Nacos

在这里插入图片描述

2.4.启动Seata

执行 bin/seata-server.bat 启动
在这里插入图片描述

3.分布式事务实战

准备2个微服务，订单，账户，每个微服务有自己的数据库，自己创建表，然后演示一个下单，修改账户的案例来演示分布式事务。

3.1.订单微服务

准备工作：搭建好基本服务，链接上自己的数据库，创建好domain,server,mapper,controller等组件，做好服务注册发现等相关工作，然后导入Seata依赖

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId>
    <exclusions>
        <exclusion>
            <artifactId>seata-all</artifactId>
            <groupId>io.seata</groupId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>io.seata</groupId>
    <artifactId>seata-all</artifactId>
    <version>0.9.0</version>
</dependency>

application.yml配置

server:
  port: 1020
spring:
  application:
    name: order-server
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
    alibaba:
      seata:
        tx-service-group: default-test #事务组要和seata/config/file.conf中的事务组对应 ,key匹配
  datasource:
    url: jdbc:mysql:///seata-order?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=UTC
    username: root
    password: admin
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
    #type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
mybatis:
  mapper-locations: classpath:mapper/*Mapper.xml

把seata/config中的配置文件 file.conf 和 registry.conf 拷贝到resources中， resources/file.conf 如下

service {
   
   
  #vgroup->rgroup
  vgroup_mapping.default-test = "default" #修改事务分组名称 ,
  ...

store {
   
   
  ## store mode: file、db
  #mode = "file"
  mode = "db"  #事务日志存储到db
  ...

 ## database store
db {
   
   
    datasource = "dbcp"
    ## mysql/oracle/h2/oceanbase etc.
    db-type = "mysql"
    driver-class-name = "com.mysql.jdbc.Driver"
    url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/seata"    
    user = "root"
    password = "admin"
    min-conn = 1
    max-conn = 3
    global.table = "global_table"
    branch.table = "branch_table"
    lock-table = "lock_table"
    query-limit = 100
  }
}

resources/registry.conf 如下

registry {
   
   
  # file 、nacos 、eureka、redis、zk、consul、etcd3、sofa
  #type = "file"
  type = "nacos" #使用Nacos作为注册中心

  nacos {
   
   
    serverAddr = "localhost:8848"  #nacos的地址
    namespace = ""
    cluster = "default"
  }

需要注意的是：application.yml中的 tx-service-group: default-test 的值和 resources/file.conf 中的vgroup_mapping.default-test = "default" 的key对应。

配置DataSource , 把DataSource代理给Seata , Seata就是通过DataSourceProxy来向TC发起事务注册，其实我们这里的Order即使TM，也是RM。

//使用seata对DataSource进行代理
@Configuration
public class DataSourceProxyConfig {
   
   

    //mapper.xml路径
    @Value("${mybatis.mapper-locations}")
    private String mapperLocations;

    //手动配置bean
    @Bean
    @ConfigurationProperties("spring.datasource")
    public DataSource druidDataSource(){
   
   
        return new DruidDataSource();
    }

    @Bean
    public SqlSessionFactory sessionFactory(DataSourceProxy dataSourceProxy) throws Exception {
   
   
        SqlSessionFactoryBean sessionFactoryBean = new SqlSessionFactoryBean();
        sessionFactoryBean.setDataSource(dataSourceProxy);
        sessionFactoryBean.setMapperLocations(new PathMatchingResourcePatternResolver().getResources(mapperLocations));
        //事务管理工厂
        sessionFactoryBean.setTransactionFactory(new SpringManagedTransactionFactory());
        return sessionFactoryBean.getObject();
    }

    @Bean
    public DataSourceProxy dataSource() {
   
   
        return new DataSourceProxy(druidDataSource());
    }
}

主配置类排除DataSource的自动配置 ,因为上面已经手动配置了DataSource

//服务注册与发现
//排除DataSource自动创建
@SpringBootApplication(exclude = DataSourceAutoConfiguration.class)
@EnableDiscoveryClient
@MapperScan("org.example.mapper")
public class OrderServerApplication1020 {
   
   
//...

在发起调用的主业务方法上贴注解： @GlobalTransactional 开启全局事务


   @GlobalTransactional //全局事务标签
   @Transactional //本地事务标签
   @Override
   public void createOrder() {
   
   
           //简单模拟下单
       orderMapper.createOrder();
       //简单模拟修改账户
       accountService.updateAccount();
   }

最后记得在订单的数据库插入一个表，可以从Seata 的安装目录的config目录中找到 db_undo_log.sql 脚本，该表的作用是Seata在处理事务的时候做事务日志和回滚用

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;

3.2.账户服务

同订单服务一样的做法，只是 accountService 不需要打 @GlobalTransactional

@Transactional
@Override
public void createOrder() {
   
   
        //简单模拟下单
    orderMapper.createOrder();
    //简单模拟修改账户
    accountService.updateAccount();
}

3.3.测试

启动Order和Account ，向Order发起下单请求，那么Order和Account的数据库都会修改成功，然后在accountService.updateAccount()业务逻辑中抛出异常，再次访问，那么所有的数据都不会修改成功，事务统一回滚。

十.SpringCloudAlibaba极简入门-分布式事务理论基础

1.理解Seata

1.1.为什么要分布式事务

1.2.什么是Seata

1.3.Seata的工作方式

2.Seata事务协调器安装

2.1.下载Seata

2.2.基于DB的事务日志

2.3.注册中心配置为Nacos

2.4.启动Seata

3.分布式事务实战

3.1.订单微服务

3.2.账户服务

3.3.测试

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1.理解Seata

1.1.为什么要分布式事务

1.2.什么是Seata

1.3.Seata的工作方式

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