分布式事物【RocketMQ事务消息、Docker安装 RocketMQ、实现订单微服务、订单微服务业务层实现】(八)-全面详解(学习总结---从入门到深化)

本文涉及的产品
云数据库 RDS MySQL Serverless,0.5-2RCU 50GB
简介: 分布式事物【RocketMQ事务消息、Docker安装 RocketMQ、实现订单微服务、订单微服务业务层实现】(八)-全面详解(学习总结---从入门到深化)



可靠消息最终一致性分布式事务实现_RocketMQ事务消息

RocketMQ是阿里巴巴开源的一款支持事务消息的消息中间件,于 2012年正式开源,2017年成为Apache基金会的顶级项目。

实现原理

RocketMQ 4.3版之后引入了完整的事务消息机制,其内部实现了完 整的本地消息表逻辑,使用RocketMQ实现可靠消息分布式事务就 不用用户再实现本地消息表的逻辑了,极大地减轻了开发工作量。

可靠消息最终一致性分布式事务实战_案列业务介绍

业务介绍

通过RocketMQ中间件实现可靠消息最终一致性分布式事务,模拟 商城业务中的下单扣减库存场景。订单微服务和库存微服务分别独立开发和部署。

流程

架构选型

数据库表设计

orders订单数据表

orders数据表存储于tx-msg-orders订单数据库。

DROP TABLE IF EXISTS `orders`;
CREATE TABLE `order`  (
  `id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '主键',
  `create_time` datetime(0) NULL DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
  `order_no` varchar(64) CHARACTER SET utf8
COLLATE utf8_bin NULL DEFAULT NULL COMMENT '订单
编号',
  `product_id` bigint(20) NULL DEFAULT NULL COMMENT '商品id',
  `pay_count` int(11) NULL DEFAULT NULL COMMENT '购买数量',
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE ) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE
= utf8_bin ROW_FORMAT = Dynamic;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;
CREATE TABLE `tx_log`  (
  `tx_no` varchar(64) CHARACTER SET utf8
COLLATE utf8_bin NOT NULL COMMENT '分布式事务全局序列号',
  `create_time` datetime(0) NULL DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
  PRIMARY KEY (`tx_no`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_bin ROW_FORMAT = Dynamic;

stock库存数据表

DROP TABLE IF EXISTS `stock`;
CREATE TABLE `stock`  (
  `id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '主键id',
  `product_id` bigint(20) NULL DEFAULT NULL COMMENT '商品id',
  `total_count` int(11) NULL DEFAULT NULL COMMENT '商品总库存',
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_bin ROW_FORMAT = Dynamic;
-- ----------------------------
-- Table structure for tx_log
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `tx_log`;
CREATE TABLE `tx_log`  (
  `tx_no` varchar(64) CHARACTER SET utf8
COLLATE utf8_bin NOT NULL COMMENT '分布式事务全局序列号',
  `create_time` datetime(0) NULL DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
  PRIMARY KEY (`tx_no`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_bin ROW_FORMAT = Dynamic;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

tx_log事务记录表

可靠消息最终一致性分布式事务实战_Docker安装 RocketMQ

在安装RocketMQ之前,我们先了解一下RocketMQ的部署架构,了 解一下RocketMQ的组件,然后基于当前主流的Docker安装 RocketMQ,我们这里安装单台RocketMQ,但为了防止单节点故 障、保障高可用,生产环境建议安装RocketMQ集群。

安装NameServer

拉取镜像

docker pull rocketmqinc/rocketmq

创建数据存储目录

mkdir -p /docker/rocketmq/data/namesrv/logs
/docker/rocketmq/data/namesrv/store

启动NameServer

docker run -d \
--restart=always \
--name rmqnamesrv \
-p 9876:9876 \
-v /docker/rocketmq/data/namesrv/logs:/root/logs \
-v /docker/rocketmq/data/namesrv/store:/root/store \
-e "MAX_POSSIBLE_HEAP=100000000" \ 
rocketmqinc/rocketmq \ 
sh mqnamesrv

安装Broker

border配置:创建 broker.conf 配置文件

vim /docker/rocketmq/conf/broker.conf

# 所属集群名称,如果节点较多可以配置多个
brokerClusterName = DefaultCluster
#broker名称,master和slave使用相同的名称,表明他们的
主从关系
brokerName = broker-a
#0表示Master,大于0表示不同的
slave brokerId = 0
#表示几点做消息删除动作,默认是凌晨4点
deleteWhen = 04
#在磁盘上保留消息的时长,单位是小时
fileReservedTime = 48
#有三个值:SYNC_MASTER,ASYNC_MASTER,SLAVE;同步和
异步表示Master和Slave之间同步数据的机 制;
brokerRole = ASYNC_MASTER
#刷盘策略,取值为:ASYNC_FLUSH,SYNC_FLUSH表示同步刷
盘和异步刷盘;SYNC_FLUSH消息写入磁盘后 才返回成功状
态,ASYNC_FLUSH不需要;
flushDiskType = ASYNC_FLUSH
# 设置broker节点所在服务器的ip地址
brokerIP1 = 192.168.66.100
#剩余磁盘比例
diskMaxUsedSpaceRatio=99

启动broker

docker run -d --restart=always --name rmqbroker
--link rmqnamesrv:namesrv -p 10911:10911 -p
10909:10909 --privileged=true -v
/docker/rocketmq/data/broker/logs:/root/logs -v
/docker/rocketmq/data/broker/store:/root/store
-v
/docker/rocketmq/conf/broker.conf:/opt/rocketmq
-4.4.0/conf/broker.conf -e
"NAMESRV_ADDR=namesrv:9876" -e
"MAX_POSSIBLE_HEAP=200000000"
rocketmqinc/rocketmq sh mqbroker -c
/opt/rocketmq-4.4.0/conf/broker.conf

报错:

部署RocketMQ的管理工具

RocketMQ提供了UI管理工具,名为rocketmq-console,我们选择 docker安装

#创建并启动容器
docker run -d --restart=always --name rmqadmin
-e "JAVA_OPTS=-
Drocketmq.namesrv.addr=192.168.66.100:9876 -
Dcom.rocketmq.sendMessageWithVIPChannel=false"
-p 8080:8080 pangliang/rocketmq-console-ng

关闭防火墙(或者开放端口)

#关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service
#禁止开机启动
systemctl disable firewalld.service

测试

访问:http://192.168.66.101:8080/#/ (可以切换中文)

可靠消息最终一致性分布式事务实战_实现订单微服务

创建父工程rocketmq-msg

创建订单微服务子工程

引入依赖

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starterweb</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connectorjava</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.rocketmq</groupId>
            <artifactId>rocketmq-spring-bootstarter</artifactId>
            <version>2.0.2</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.baomidou</groupId>
            <artifactId>mybatis-plus-bootstarter</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

编写配置文件

server:
 port: 9090
spring:
 application:
   name: tx-msg-stock
 datasource:
   url: jdbc:mysql://192.168.66.100:3306/txmsg-order?
useUnicode=true&characterEncoding=UTF8&useOldAliasMetadataBehavior=true&autoReconnec
t=true&failOverReadOnly=false&useSSL=false
   username: root
   password: 123456
   driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
################ RocketMQ 配置 ##########
rocketmq:
 name-server: 192.168.66.100:9876
 producer:
   group: order-group

编写主启动类

/**
 * 订单微服务启动成功
 */
@Slf4j
@MapperScan("com.tong.order.mapper")
@SpringBootApplication
public class OrderMain9090 {
    public static void main(String[] args) {
      SpringApplication.run(OrderMain9090.class,args);
        log.info("************* 订单微服务启动成功*******");
   }
}

代码生成

package com.tong.utils;
import com.baomidou.mybatisplus.generator.FastAutoGenerator;
import com.baomidou.mybatisplus.generator.config.rules.NamingStrategy;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class CodeGenerator {
    public static void main(String[] args) {
      FastAutoGenerator.create("jdbc:mysql://192.168.66.102:3306/tx-msg-order", "root", "123456")
               .globalConfig(builder -> {
                    builder.author("tong")// 设置作者
                           .commentDate("MMdd") // 注释日期格式
                           .outputDir(System.getProperty("user.dir")+"/rocketmq-msg/orders"+ "/src/main/java/")
                           .fileOverride(); //覆盖文件
               })
                // 包配置
               .packageConfig(builder -> {
                  builder.parent("com.tong.orders") // 包名前缀
                           .entity("entity")//实体类包名
                           .mapper("mapper")//mapper接口包名
                           .service("service"); //service包名
               })
              .strategyConfig(builder -> {
                    // 设置需要生成的表名
                  builder.addInclude(Arrays.asList("orders","tx_log"))
                            // 开始实体类配置
                           .entityBuilder()
                            // 开启lombok模型
                           .enableLombok()
                            //表名下划线转驼峰
                           .naming(NamingStrategy.underline_to_camel)
                            //列名下划线转驼峰
                           .columnNaming(NamingStrategy.underline_to_camel);
               })
               .execute();
   }
}

创建TxMessage类

在项目的com.itbaizhan.orders.tx包下创建TxMessage类,主要用 来封装实现分布式事务时,在订单微服务、RocketMQ消息中间件 和库存微服务之间传递的全局事务消息,项目中会通过事务消息实现幂等。

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class TxMessage implements Serializable
{
    private static final long serialVersionUID = -4704980150056885074L;
    /**
     * 商品id
     */
    private Long productId;
    /**
     * 商品购买数量
     */
    private Integer payCount;
    /**
     * 全局事务编号
     */
    private String txNo;
}

可靠消息最终一致性分布式事务实战_订单微服务业务层实现

业务逻辑层主要实现了用户提交订单后的业务逻辑。

编写OrderService接口

/**
     * 添加订单
     * @param productId 商品id
     * @param payCount 购买数量
     */
    void save(Long productId,Integer payCount);
    /**
     * 提交订单同时保存事务信息
     */
    void submitOrderAndSaveTxNo(TxMessage txMessage);
    /**
     * 提交订单
     * @param productId 商品id
     * @param payCount 购买数量
     */
    void submitOrder(Long productId, Integer payCount);

编写OrderService接口实现

package com.itbaizhan.order.service.impl;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.tong.order.entity.Order;
import com.tong.order.entity.TxLog;
import com.tong.order.mapper.OrderMapper;
import com.tong.order.mapper.TxLogMapper;
import com.tong.order.service.IOrderService;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;
import com.tong.order.tx.TxMessage;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.rocketmq.spring.core.RocketMQTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.messaging.Message;
import org.springframework.messaging.support.MessageBuilder;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
import javax.annotation.Resource;
import java.time.LocalDateTime;
import java.util.Date;
import java.util.UUID;
/**
* <p>
* 服务实现类
* </p>
*
* @author tong
* @since 05-20
*/
@Slf4j
@Service
public class OrderServiceImpl extends
ServiceImpl<OrderMapper, Order> implements IOrderService {
    @Resource
    RocketMQTemplate rocketMQTemplate;
    @Resource
  private TxLogMapper txLogMapper;
    /**
     * 添加
     * @param productId 商品id
     * @param payCount 购买数量
     */
    @Override
    public void save(Long productId, Integer payCount) {
        Order order = new Order();
        // 订单创建时间
        order.setCreateTime(LocalDateTime.now());
        // 生产订单编号
        order.setOrderNo(UUID.randomUUID().toString().replace("-",""));
        // 商品id
        order.setProductId(productId);
        // 购买数量
        order.setPayCount(payCount);
        baseMapper.insert(order);
   }
    @Override
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void submitOrderAndSaveTxNo(TxMessage txMessage) {
        TxLog txLog = txLogMapper.selectById(txMessage.getTxNo());
    if(txLog != null){
            log.info("订单微服务已经执行过事务,商品id为:{},事务编号为:{}",txMessage.getProductId(),txMessage.getTxNo());
            return;
       }
        //生成订单
      this.save(txMessage.getProductId(),txMessage.getPayCount());
        //生成订单
        txLog = new TxLog();
        txLog.setTxNo(txMessage.getTxNo());
        txLog.setCreateTime(LocalDateTime.now());
        //添加事务日志
        txLogMapper.insert(txLog);
   }
    /**
     * 提交订单
     * @param productId 商品id
     * @param payCount 购买数量
     */
    @Override
    public void submitOrder(Long productId,Integer payCount) {
        //生成全局分布式序列号
        String txNo = UUID.randomUUID().toString();
        TxMessage txMessage = new TxMessage(productId, payCount, txNo);
        JSONObject jsonObject = new JSONObject();
        jsonObject.put("txMessage", txMessage);
        Message<String> message = MessageBuilder.withPayload(jsonObject.toJSONString()).build();
        //发送事务消息   且该消息不允许消费   
        tx_order_group: 指定版事务消息组
      rocketMQTemplate.sendMessageInTransaction("tx_order_group", "topic_txmsg", message, null);
   }
}

可靠消息最终一致性分布式事务实战_订单微服务监听事务消息

执行本地的业务代码

package com.tong.order.message;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.tong.order.entity.TxLog;
import com.tong.order.mapper.TxLogMapper;
import com.tong.order.service.IOrderService;
import com.tong.order.service.ITxLogService;
import com.tong.order.tx.TxMessage;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.rocketmq.spring.annotation.RocketMQTransactionListener;
import org.apache.rocketmq.spring.core.RocketMQLocalTransactionListener;
import org.apache.rocketmq.spring.core.RocketMQLocalTransactionState;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.messaging.Message;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
import javax.annotation.Resource;
/**
* @author tong
* @version 1.0.0
* @description 监听事务消息
*/
@Slf4j
@Component
@RocketMQTransactionListener(txProducerGroup = "tx_order_group")
public class OrderTxMessageListener implements
RocketMQLocalTransactionListener {
    @Autowired
    private IOrderService orderService;
    @Resource
    private TxLogMapper txLogMapper;
    /**
     * RocketMQ的Producer本地事务:先执行本地的业务代码(使用Spring的事件管理),判断是否成功。
     * 成功返回: RocketMQLocalTransactionState.COMMIT,
     * 失败返回:RocketMQLocalTransactionState.ROLLBACK
     */
    @Override
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public RocketMQLocalTransactionState executeLocalTransaction(Message msg, Object obj) 
      {
        try {
            log.info("订单微服务执行本地事务");
            TxMessage txMessage = this.getTxMessage(msg);
            //执行本地事务
            orderService.submitOrderAndSaveTxNo(txMessage);
            //提交事务
            log.info("订单微服务提交事务");
            // COMMIT:即生产者通知Rocket该消息可以消费
            return RocketMQLocalTransactionState.COMMIT;
       } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            //异常回滚事务
            log.info("订单微服务回滚事务");
            // ROLLBACK:即生产者通知Rocket将该消息删除
            return RocketMQLocalTransactionState.ROLLBACK;
       }
   }
    private TxMessage getTxMessage(Message msg)
     {
        String messageString = new String((byte[]) msg.getPayload());
        JSONObject jsonObject = JSONObject.parseObject(messageString);
        String txStr = jsonObject.getString("txMessage");
        return JSONObject.parseObject(txStr,TxMessage.class);
   }
}

网络异常消息处理

/**
     * 因为网络异常或其他原因时,RocketMQ的消息状态处于UNKNOWN时,调用该方法检查Producer的本地 
     * 事务是否已经执行成功,
     * 成功返回: RocketMQLocalTransactionState.COMMIT,
     * 失败返回:RocketMQLocalTransactionState.ROLLBACK
     */
    @Override
    public RocketMQLocalTransactionState checkLocalTransaction(Message msg) {
        log.info("订单微服务查询本地事务");
        TxMessage txMessage = this.getTxMessage(msg);
        // 获取订单的消息
        Integer exists = txLogService.isExistsTx(txMessage.getTxNo());
        if (exists != null) {
            // COMMIT:即生产者通知Rocket该消息可以消费
            return RocketMQLocalTransactionState.COMMIT;
       }
        // UNKNOWN:即生产者通知Rocket继续查询该消息的状态
        return RocketMQLocalTransactionState.UNKNOWN;
}
   private TxMessage getTxMessage(Message msg)
     {
        String messageString = new String((byte[]) msg.getPayload());
        JSONObject jsonObject = JSONObject.parseObject(messageString);
        String txStr = jsonObject.getString("txMessage");
        return JSONObject.parseObject(txStr,TxMessage.class);
     }

可靠消息最终一致性分布式事务实战_实现库存微服务

创建库存微服务tx-msg-stock

引入依赖

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starterweb</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connectorjava</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.rocketmq</groupId>
            <artifactId>rocketmq-spring-bootstarter</artifactId>
            <version>2.0.1</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.baomidou</groupId>
            <artifactId>mybatis-plus-bootstarter</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

编写配置文件

server:
 port: 6060
spring:
 application:
   name: tx-msg-stock
 datasource:
   url: jdbc:mysql://192.168.66.100:3306/txmsg-stock?
useUnicode=true&characterEncoding=UTF8&useOldAliasMetadataBehavior=true&autoReconnec
t=true&failOverReadOnly=false&useSSL=false
   username: root
   password01: 123456
   driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
################ RocketMQ 配置 ##########
rocketmq:
 name-server: 192.168.66.100:9876

编写主启动类

package com.tong.stock;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
/**
* @author tong
* @version 1.0.0
* @description 库存微服务启动类
*/
@MapperScan("com.tong.stock.mapper")
@Slf4j
@SpringBootApplication
public class StockServerStarter {
    public static void main(String[] args) {
      SpringApplication.run(StockServerStarter.class, args);
        log.info("**************** 库存服务启动成功 ***********");
   }
}

代码生成

package com.tong.utils;
import com.baomidou.mybatisplus.generator.FastAutoGenerator;
import com.baomidou.mybatisplus.generator.config.rules.NamingStrategy;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class CodeGenerator {
    public static void main(String[] args) {
      FastAutoGenerator.create("jdbc:mysql://192.168.66.102:3306/tx-msg-stock", "root", "123456")
               .globalConfig(builder -> { builder.author("tong")// 设置作者
                     .commentDate("MMdd") // 注释日期格式
                     .outputDir(System.getProperty("user.dir") +"/rocketmq-msg/stock"+ "/src/main/java/")
                      .fileOverride(); //覆盖文件
               })
                // 包配置
               .packageConfig(builder -> {
                  builder.parent("com.tong.stock") // 包名前缀
                           .entity("entity")//实体类包名
                           .mapper("mapper")//mapper接口包名
                           .service("service"); //service包名
               })
               .strategyConfig(builder -> {
                    // 设置需要生成的表名
                  builder.addInclude(Arrays.asList("stock","tx_log"))
                            // 开始实体类配置
                           .entityBuilder()
                            // 开启lombok模型
                           .enableLombok() //表名下划线转驼峰
                           .naming(NamingStrategy.underline_to_camel)
                            //列名下划线转驼峰
                           .columnNaming(NamingStrategy.underline_to_camel);
               })
               .execute();
   }
}

编写库存接口

public interface StockService {
    /**
     * 根据id查询库存
     * @param id
     * @return
     */
    Stock getStockById(Long id);
    /**
     * 扣减库存
     */
    void decreaseStock(TxMessage txMessage);
}
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