Springcloud+Seata+nacos 分布式事务项目搭建 AT模式

小灰灰 2022-11-03 00:58 249阅读 0赞

#### 前言 ####

本文要求对Springcloud有一定了解，对分布式事务本身有一定认知，如果不了解微服务，建议先看看[Spring Cloud的基本认识和使用Spring Cloud的基本教程][Spring Cloud_Spring Cloud],再回头学习本文

#### 为什么会出现分布式事务 ####

开发过程中，随着项目模块的增加以及分库分表的出现，传统事务已经无法满足业务需求，如分库，由于有多个数据源，而数据库事务又是基于数据库层，所以如果只用数据库原生事务，会导致数据库A成功提交，数据库B回滚，导致数据不一致，又比如多模块下，常见的订单流程，订单服务成功提交订单，调用库存服务扣减库存，由于是链式调用，库存成功扣减，然后回到订单服务时，出现异常，导致订单回滚，但是此时库存却未回滚，也会导致数据不一致，所以这些情况都需要分布式事务来解决这个问题（当然一般开发中，我们常用的做法是能避免就尽量避免，实在避免不了才使用分布式事务，因为分布式事务不管怎么样，性能，一致性，原子性等都会收到影响）

#### 分布式事务目前的几种方案 ####

**2PC（二阶段提交）**

**3PC（三阶段提交）**

**TCC(Try - Confirm - Cancel)**

**最终一致性（消息队列等方式）**

**最大努力通知（数据不要求强一致）**

每种方案都各有优劣，具体采用何种方案还需要根据实际业务场景来使用

#### 初识Seata ####

Seata 是一款阿里巴巴开源的分布式事务解决方案，致力于提供高性能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。详情可以去查看[seata官方文档][seata]

#### 初始Nacos ####

Nacos 是一款阿里巴巴开源的服务注册中心，配置中心，管理中心，以下是nacos官网简介：

Nacos 致力于帮助您发现、配置和管理微服务。Nacos 提供了一组简单易用的特性集，帮助您快速实现动态服务发现、服务配置、服务元数据及流量管理。

Nacos 帮助您更敏捷和容易地构建、交付和管理微服务平台。 Nacos 是构建以“服务”为中心的现代应用架构 (例如微服务范式、云原生范式) 的服务基础设施。

我们可以把nacos当作Eureka +Srpingcloud config的结合体，详情可以查去查看[nacos官方文档][nacos]

#### 下载并部署Nacos ####

Nacos跟Eureka 不一样，Eureka是创建一个Eureka 的项目即可，但是Nacos需要专门下载Nacos的服务端，可以从[下载地址][Link 1]去下载最新的稳定版，目前编写本文时最新版为2.0.0-ALPHA.2，下载好之后解压，进入bin目录，并根据系统执行相关的脚本启动服务，记得脚本后面加上参数

-m standalone

standalone代表着单机模式运行，非集群模式,由于本文只讲解单机模式，所以不用集群模式，集群模式还要配置其他东西,启动成功后浏览器访问[http://localhost:8848/nacos][http_localhost_8848_nacos],能看到登录界面，输入默认账号密码nacos（账号密码都是nacos），能进入首页，如下图  
![nacos图片][nacos 1]

#### 下载并部署Seata ####

**下载并配置**

从 [https://github.com/seata/seata/releases][https_github.com_seata_seata_releases],下载服务器软件包，将其解压缩,本文编写时最新版为1.4.0,进入conf目录，编辑registry.conf，配置Seata的registry和config为nacos模式，同时配置nacos相关配置，首先修改registry(注册中心)节点下的type值为nacos，然后配置register节点下的nacos节点。

旧配置：

nacos {
        application = "seata-server"
        serverAddr = "127.0.0.1:8848"
        group = "SEATA_GROUP"
        namespace = ""
        cluster = "default"
        username = ""
        password = ""
      }

新配置

nacos {
        application = "seata-server"
        serverAddr = "127.0.0.1:8848"
        group = "SEATA_GROUP"
        namespace = "public"
        cluster = "default"
        username = "nacos"
        password = "nacos"
      }

application 为Seata-server注册到nacos的应用名称，serverAddr 为nacos的地址，group为注册到nacos的应用分组，要使用seata，必须要seata-server跟其他使用使用seata分布式事务的应用在同一分组才行，namespace 为命名空间，我们使用默认的public，当然也可以创建其他命名空间来使用，username和password对应的事nacos的账号密码

修改config（配置中心）节点下type为nacos，同时修改config节点下的nacos节点

修改前配置

nacos {
        serverAddr = "127.0.0.1:8848"
        namespace = ""
        group = "SEATA_GROUP"
        username = ""
        password = ""
      }

修改后

nacos {
        serverAddr = "127.0.0.1:8848"
        namespace = "public"
        group = "SEATA_GROUP"
        username = "nacos"
        password = "nacos"
      }

**添加Seata配置**  
进入nacos里面，添加一个事务分组的配置（常规来说要添加很多配置，不过只要添加了事务分组配置，就可以满足基本运行要求）

点击添加按钮新增一个配置

![添加按钮][74f041ff679a7d75c35d5d866d0fdebe.png]  
添加如下配置：  
![添加配置][2293be18bb5fe55959758814a80a82eb.png]  
其中配置名称

service.vgroupMapping.my_test_tx_group

中的my\_test\_tx\_group是我们自定义的名称，到时候需要配置项目中，可以根据实际情况配置，Group一定要跟之前Seata中配置的group对应上，内容default要跟之前Seata中的register节点下的cluster对应上，点击发布保存配置

#### 完整Seata配置（此步骤非必须） ####

以上配置只是实现分布式事务的最基本的配置，如果想要配置所有支持的参数配置，可以从[github下载][github]配置文件config.txt,或者创建config.txt文件并复制写入下面代码（下面代码不是实时更新，所以最好还是去github下载）

transport.type=TCP
    transport.server=NIO
    transport.heartbeat=true
    transport.enableClientBatchSendRequest=false
    transport.threadFactory.bossThreadPrefix=NettyBoss
    transport.threadFactory.workerThreadPrefix=NettyServerNIOWorker
    transport.threadFactory.serverExecutorThreadPrefix=NettyServerBizHandler
    transport.threadFactory.shareBossWorker=false
    transport.threadFactory.clientSelectorThreadPrefix=NettyClientSelector
    transport.threadFactory.clientSelectorThreadSize=1
    transport.threadFactory.clientWorkerThreadPrefix=NettyClientWorkerThread
    transport.threadFactory.bossThreadSize=1
    transport.threadFactory.workerThreadSize=default
    transport.shutdown.wait=3
    service.vgroupMapping.my_test_tx_group=default
    service.default.grouplist=127.0.0.1:8091
    service.enableDegrade=false
    service.disableGlobalTransaction=false
    client.rm.asyncCommitBufferLimit=10000
    client.rm.lock.retryInterval=10
    client.rm.lock.retryTimes=30
    client.rm.lock.retryPolicyBranchRollbackOnConflict=true
    client.rm.reportRetryCount=5
    client.rm.tableMetaCheckEnable=false
    client.rm.tableMetaCheckerInterval=60000
    client.rm.sqlParserType=druid
    client.rm.reportSuccessEnable=false
    client.rm.sagaBranchRegisterEnable=false
    client.tm.commitRetryCount=5
    client.tm.rollbackRetryCount=5
    client.tm.defaultGlobalTransactionTimeout=60000
    client.tm.degradeCheck=false
    client.tm.degradeCheckAllowTimes=10
    client.tm.degradeCheckPeriod=2000
    store.mode=file
    store.publicKey=
    store.file.dir=file_store/data
    store.file.maxBranchSessionSize=16384
    store.file.maxGlobalSessionSize=512
    store.file.fileWriteBufferCacheSize=16384
    store.file.flushDiskMode=async
    store.file.sessionReloadReadSize=100
    store.db.datasource=druid
    store.db.dbType=mysql
    store.db.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
    store.db.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/seata?useUnicode=true&rewriteBatchedStatements=true
    store.db.user=username
    store.db.password=password
    store.db.minConn=5
    store.db.maxConn=30
    store.db.globalTable=global_table
    store.db.branchTable=branch_table
    store.db.queryLimit=100
    store.db.lockTable=lock_table
    store.db.maxWait=5000
    store.redis.mode=single
    store.redis.single.host=127.0.0.1
    store.redis.single.port=6379
    store.redis.maxConn=10
    store.redis.minConn=1
    store.redis.maxTotal=100
    store.redis.database=0
    store.redis.password=
    store.redis.queryLimit=100
    server.recovery.committingRetryPeriod=1000
    server.recovery.asynCommittingRetryPeriod=1000
    server.recovery.rollbackingRetryPeriod=1000
    server.recovery.timeoutRetryPeriod=1000
    server.maxCommitRetryTimeout=-1
    server.maxRollbackRetryTimeout=-1
    server.rollbackRetryTimeoutUnlockEnable=false
    client.undo.dataValidation=true
    client.undo.logSerialization=jackson
    client.undo.onlyCareUpdateColumns=true
    server.undo.logSaveDays=7
    server.undo.logDeletePeriod=86400000
    client.undo.logTable=undo_log
    client.undo.compress.enable=true
    client.undo.compress.type=zip
    client.undo.compress.threshold=64k
    log.exceptionRate=100
    transport.serialization=seata
    transport.compressor=none
    metrics.enabled=false
    metrics.registryType=compact
    metrics.exporterList=prometheus
    metrics.exporterPrometheusPort=9898

以上配置含义建议百度或者查看官方文档确定每个配置的含义，创建好配置文件后，需要导入到nacos中，目前官方支持2种脚本导入方式，一种是python，另外一种是linux脚本，可以去github下载或者直接复制自己创建，下载地址如下：[python导入脚本][python]和 [linux导入脚本][linux]

其中linux导入脚本命令如下

nacos-config.sh -h 127.0.0.1 -p 8848  -g SEATA_GROUP -u nacos -w nacos

nacos-config.sh为脚本名字，如果有修改需要修改成对应的名称，-h后面是nacos的服务器地址，-p为nacos的端口地址，-u后面为nacos的用户名，-w后面为nacos的用户名密码，-g后面为配置的分组，也就是我们之前手动创建配置时填的Group对应的值。

**注意：分组必须要在同一个分组内，也就是说Seata配置的分组和需要分布式事务的程序的分组以及Seata-server的分组必须要在同一个分组内**

以上是完整配置的，但是如果只是想实现基本的分布式事务，可以忽略上面一步

#### 创建表 ####

首先Seata要处理事务，需要创建一个Seata事务的日志表（UNDO\_LOG），所有库里面都需要这个表（如果每个项目连接的库不一致，那么每个项目连接的库中则都需要此表）

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;

其次创建我们的业务表，这里为了方便演示，我创建2个非常简单的表，一个用户表，一个订单表，我们保存用户时，就调用订单服务保存一个订单，当用户id为偶数时，用户服务抛异常，触发回滚(表结构非常简陋且不符合逻辑，只为演示作)

CREATE TABLE `user` (
      `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
      `name` varchar(32) NOT NULL,
      `passwords` varchar(32) NOT NULL,
      PRIMARY KEY (`id`)
    ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=8 DEFAULT CHARSET=utf8;

CREATE TABLE `trade` (
      `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
      `userid` int NOT NULL,
      `value` int NOT NULL,
      PRIMARY KEY (`id`)
    ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=9 DEFAULT CHARSET=utf8;

#### 创建项目 ####

创建一个user和trade的maven项目，其中pom依赖一致

<properties>
            <java.version>1.8</java.version>
            <spring-cloud.version>Hoxton.SR9</spring-cloud.version>
            <spring.cloud.alibaba.version>2.2.3.RELEASE</spring.cloud.alibaba.version>
            <seata.seata-all.version>1.1.0</seata.seata-all.version>
            <spring-cloud-alibaba-seata.version>2.2.0.RELEASE</spring-cloud-alibaba-seata.version>
        </properties>
     <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
            </dependency>
    
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
            </dependency>
            
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba</groupId>
                <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
                <version>1.1.10</version>
            </dependency>
            
            <dependency>
                <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
                <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
                <version>1.3.2</version>
            </dependency>
            
            <dependency>
                <groupId>mysql</groupId>
                <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
                <version>8.0.15</version>
            </dependency>
    
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
                <version>${spring.cloud.alibaba.version}</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
            </dependency>
    
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-alibaba-seata</artifactId>
                <version>${spring-cloud-alibaba-seata.version}</version>
            </dependency>
            
            <dependency>
                <groupId>io.seata</groupId>
                <artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId>
                <version>1.4.0</version>
            </dependency>
        </dependencies>
        <dependencyManagement>
            <dependencies>
                <dependency>
                    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                    <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                    <version>${spring-cloud.version}</version>
                    <type>pom</type>
                    <scope>import</scope>
                </dependency>
                <dependency>
                    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                    <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
                    <version>${spring.cloud.alibaba.version}</version>
                    <type>pom</type>
                    <scope>import</scope>
                </dependency>
            </dependencies>
        </dependencyManagement>

配置trade项目application.yml

server:
      port: 8083
    spring:
      application:
        name: trade
      datasource:
        druid:
          url: jdbc:mysql://localhost/test?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&zeroDateTimeBehavior=convertToNull&useSSL=false&serverTimezone=CTT&allowPublicKeyRetrieval=true
          username: root
          password: rayewang.
          driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    
          max-active: 20
          initial-size: 1
          min-idle: 3
          max-wait: 60000
          pool-prepared-statements: true
          test-while-idle: true
          time-between-eviction-runs-millis: 60000
          min-evictable-idle-time-millis: 300000
          filters: stat,wall,stat,slf4j,default
          web-stat-filter:
            enabled: true
            url-pattern: /*
            exclusions: "*.js,*.gif,*.jpg,*.bmp,*.png,*.css,*.ico,/druid/*"
          stat-view-servlet:
            enabled: true
            url-pattern: /druid/*
            reset-enable: true
            login-username: Raye
            login-password: 123456
          filter:
            slf4j:
              enabled: true
              statement-create-after-log-enabled: false
              statement-log-enabled: false
              statement-executable-sql-log-enable: true
              statement-log-error-enabled: true
              result-set-log-enabled: false
      servlet:
        multipart:
          max-file-size: 10MB
          max-request-size: 100MB
      cloud:
        nacos:
          discovery:
            server-addr: 127.0.0.1:8848
            group: SEATA_GROUP
    feign:
      client:
        config:
          default:
            connect-timeout: 10000 #单位毫秒
            read-timeout : 10000 #单位毫秒
      okhttp:
        enabled: true
      httpclient:
        enabled: true
    debug: false
    logging:
      level:
        druid:
          sql:
            Statement: DEBUG
    nacos:
      group: SEATA_GROUP
      namespace: public
      # 配置中心地址
      server-addr: 127.0.0.1:8848
      seata:
        application: seata-server
        tx-service-group: my_test_tx_group
    
    seata:
      enabled: true
      application-id: ${spring.application.name}
      tx-service-group: ${nacos.seata.tx-service-group}
      enable-auto-data-source-proxy: true
      config:
        # 指明类型
        type: nacos
        nacos:
          server-addr: ${nacos.server-addr}
          namespace: ${nacos.namespace}
          group: ${nacos.group}
          username: "nacos"
          password: "nacos"
      registry:
        type: nacos
        nacos:
          application: ${nacos.seata.application}
          server-addr: ${nacos.server-addr}
          namespace: ${nacos.namespace}
          group: ${nacos.group}
          username: "nacos"
          password: "nacos"

其中分布式事务核心配置为nacos节点和seata节点的内容，seata节点内容配置大致跟seata-server的配置一致，其中tx-service-group的值就是我们之前手动添加的配置的节点最后一个名称，user项目的application.yml跟trade基本一致，除了spring.application.name和端口不同

Springcloud的核心配置为spring.cloud节点下的内容，主要是配置nacos为注册发现中心以及应用的分组，要跟Seata配置的分组一致

#### 业务流程 ####

项目创建好之后，我们先梳理整体流程，首先调用user项目的服务保存用户，然后在保存用户服务中开启分布式事务，保存用户后调用trade服务保存订单，订单保存完毕之后，判断用户的id是否是偶数，如果是偶数则抛出一个异常，看保存的用户和订单信息是否正常回滚，如果是奇数则看数据是否正常保存

#### 编写trade项目相关代码 ####

以下只列出逻辑相关代码

**TradeMapper.java**

package wang.raye.nacos;
    
    import org.apache.ibatis.annotations.Insert;
    public interface TradeMapper {
    
        @Insert({"insert into trade(userid,`value`) values(#{userid},#{value})"})
        int insertTrade(int userid,int value);
    }

**TradeService.java**

package wang.raye.nacos;
    
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.stereotype.Service;
    import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
    
    @Service
    public class TradeService {
    
        @Autowired
        private TradeMapper mapper;
    
        @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
        public boolean saveTrade(int userid,int value){
            return mapper.insertTrade(userid,value) > 0;
        }
    }

**TradeController.java**

package wang.raye.nacos;
    
    
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
    @RestController
    public class TradeController {
    
        @Autowired
        private TradeService tradeService;
    
        @RequestMapping("trade/save")
        public boolean save(int userid,int value){
            return tradeService.saveTrade(userid,value);
        }
    }

#### 编写user相关代码 ####

**UserMapper.java**

package wang.raye.nacos;
    
    import org.apache.ibatis.annotations.Insert;
    
    public interface UserMapper {
    
        @Insert({"insert user(id,name,passwords) values(#{id},#{name},#{passwords})"})
        int insert(int id,String name,String passwords);
    }

**UserService.java**

package wang.raye.nacos;
    
    import io.seata.spring.annotation.GlobalTransactional;
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.stereotype.Service;
    import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
    
    @Service
    public class UserService {
        @Autowired
        private TradeService service;
        @Autowired
        private UserMapper mapper;
    
        @GlobalTransactional
        @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
        public boolean save(int userid,String name,String passwords,int value){
            mapper.insert(userid,name,passwords);
            service.save(userid,value);
            if(userid % 2 == 0){
                throw new RuntimeException("不给保存双数id");
            }
            return true;
        }
    }

其中这里主要用注解@GlobalTransactional来开启分布式事务，代码

if(userid % 2 == 0){
        throw new RuntimeException("不给保存双数id");
    }

只是为了模拟一下发生异常的情况，看是否会正常回滚，TradeService为Springcloud调用trade项目的

**TradeService.java**

package wang.raye.nacos;
    
    import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient;
    import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
    
    @FeignClient("trade")
    public interface TradeService {
    
        @RequestMapping("trade/save")
        boolean save(@RequestParam("userid") int userid,@RequestParam("value") int value);
    }

**UserController.java**

package wang.raye.nacos;
    
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
    import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
    
    @RestController
    public class UserController {
        @Autowired
        private UserService service;
    
        @GetMapping("save")
        public String save(int id,String name,String passwords,int value){
            try {
                if (service.save(id, name, passwords, value)) {
                    return "保存成功";
                }
                return "保存失败";
            }catch (Exception e){
                return e.getMessage();
            }
        }
    }

#### 测试 ####

至此业务代码已经完成，跟没用分布式事务的代码只有一个注解的差异，所以应该还是很好理解的，启动2个项目，我们来测试一下，访问[http://localhost:8082/save?id=16&name=raye&passwords=1234566&value=100][http_localhost_8082_save_id_16_name_raye_passwords_1234566_value_100]（其中8082为user项目的端口），会提示不给保存双数id，并且保存的订单数据也会被删除掉，可以跟踪执行的sql，发现trade是先插入，然后再删除的,而用户是插入后回滚的，利用了本地事务,而将id改成奇数，发现能正常保存，说明AT模式的分布式事务已经搭建成功

[Spring Cloud_Spring Cloud]: https://raye.wang/spring-cloudde-ji-ben-ren-shi-he-shi-yong-spring-cloudde-ji-ben-jiao-cheng/
[seata]: http://seata.io/zh-cn/docs/overview/what-is-seata.html
[nacos]: https://nacos.io/zh-cn/docs/what-is-nacos.html
[Link 1]: https://github.com/alibaba/nacos/releases
[http_localhost_8848_nacos]: http://localhost:8848/nacos
[nacos 1]: /images/20221024/e93a744c1a4b43c49d1f39ee75c5094f.png
[https_github.com_seata_seata_releases]: https://github.com/seata/seata/releases
[74f041ff679a7d75c35d5d866d0fdebe.png]: /images/20221024/4c708a82814e47caa86e1eab28de78a7.png
[2293be18bb5fe55959758814a80a82eb.png]: /images/20221024/7ba4801a88514b4e996092a5ad2f3d45.png
[github]: https://github.com/seata/seata/blob/develop/script/config-center/config.txt
[python]: https://github.com/seata/seata/blob/develop/script/config-center/nacos/nacos-config.py
[linux]: https://github.com/seata/seata/blob/develop/script/config-center/nacos/nacos-config.sh
[http_localhost_8082_save_id_16_name_raye_passwords_1234566_value_100]: http://localhost:8082/save?id=16&name=raye&passwords=1234566&value=100