Seata详解（一）

浅浅的花香味﹌ 2022-11-13 11:23 334阅读 0赞

## 分布式事务 ##

事务是数据库的概念，数据库事务（ACID：原子性、一致性、隔离性和持久性）；

分布式事务的产生，是由于数据库的拆分和分布式架构(微服务)带来的，在常规情况下，我们在一个进程中操作一个数据库，这属于本地事务，如果在一个进程中操作多个数据库，或者在多个进程中操作一个或多个数据库，就产生了分布式事务；

（1）数据库分库分表就产生了分布式事务；

![20210326165722536.png][]

（2）项目拆分服务化也产生了分布式事务；

![20210326165748675.png][]

## What is seata？ ##

Seata是一款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；

Seata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；

四种事务模式中，XA模式正在开发中...，其他事务模式已经实现；

目前使用的流行度情况是：AT > TCC > Saga；

我们可以参看seata各公司使用列表：

[https://github.com/seata/seata/issues/1246][https_github.com_seata_seata_issues_1246] 大部分公司都采用的AT事务模式；

Seata已经在国内很多团队开始落地，其中不乏有大公司；

Github：[https://github.com/seata/seata][https_github.com_seata_seata]

官网：[http://seata.io/][http_seata.io]

当前最新版本：**1.3.0**

在Seata的架构中，一共有三个角色：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpdWNoYW5nMTk5NTA3MDM_size_1_color_FFFFFF_t_70][]

TC (Transaction Coordinator) - 事务协调者

维护全局和分支事务的状态，驱动全局事务提交或回滚；

TM (Transaction Manager) - 事务管理器

定义全局事务的范围：开始全局事务、提交或回滚全局事务；

RM (Resource Manager) - 资源管理器

管理分支事务处理的资源，与TC交互以注册分支事务和报告分支事务的状态，并驱动分支事务提交或回滚；

其中TC为单独部署的 Server 服务端，TM和RM为嵌入到应用中的 Client 客户端；

在Seata中，一个分布式事务的生命周期如下：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpdWNoYW5nMTk5NTA3MDM_size_1_color_FFFFFF_t_70 1][]

TM请求TC开启一个全局事务，TC会生成一个XID作为该全局事务的编号，XID会在微服务的调用链路中传播，保证将多个微服务的子事务关联在一起；

RM请求TC将本地事务注册为全局事务的分支事务，通过全局事务的XID进行关联；

TM请求TC告诉XID对应的全局事务是进行提交还是回滚；

TC驱动RM将XID对应的自己的本地事务进行提交还是回滚；

## TC Server运行环境部署 ##

我们先部署单机环境的 Seata TC Server，用于学习或测试，在生产环境中要部署集群环境；

因为TC需要进行全局事务和分支事务的记录，所以需要对应的存储，目前，TC有三种存储模式( store.mode )：

file模式：适合单机模式，全局事务会话信息在内存中读写，并持久化本地文件 root.data，性能较高；

db模式：适合集群模式，全局事务会话信息通过 db 共享，相对性能差点；

redis模式：解决db存储的性能问题；

我们先采用file模式，最终我们部署单机TC Server如下图所示：

![20210326165812407.png][]

## Seata运行环境部署 ##

下载Seata：[http://seata.io/zh-cn/blog/download.html][http_seata.io_zh-cn_blog_download.html]

解压：tar -zxvf seata-server-1.3.0.tar.gz

切换cd seata

![20210326165823647.png][]

默认seata-server.sh脚本设置的jvm内存参数2G，我们再虚拟机里面做实验，可以改小一点；

![20210326165829730.png][]

在bin目录下启动：./seata-server.sh

默认配置下，Seata TC Server 启动在 8091 端口；

因为我们没有修改任何配置文件，默认情况seata使用的是file模式进行数据持久化，所以可以看到用于持久化的本地文件 root.data；

## AT模式事务案例 ##

### 单体应用多数据源分布式事务 ###

![20210326165849181.png][]

在Spring Boot单体项目中，如果使用了多数据源，就需要考虑多个数据源的数据一致性，即产生了分布式事务的问题，我们采用Seata的AT事务模式来解决该分布式事务问题；

以电商购物下单为例：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpdWNoYW5nMTk5NTA3MDM_size_1_color_FFFFFF_t_70 2][]

1.  准备数据库表和数据；

其中每个库中的undo\_log表，是 Seata AT模式必须创建的表，主要用于分支事务的回滚；

1.  开发一个SpringBoot单体应用；
2.  ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpdWNoYW5nMTk5NTA3MDM_size_1_color_FFFFFF_t_70 3][]

测试：http://localhost:8080/order?userId=1&productId=1

### 微服务的分布式事务 ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpdWNoYW5nMTk5NTA3MDM_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

## AT事务模式分布式事务工作机制 ##

**前提**

基于支持本地 ACID 事务的关系型数据库；（mysql、oracle）

Java 应用，通过JDBC访问数据库；

**整体机制**

就是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：

如果没有异常异步化提交，非常快速地完成；

如果有异常回滚通过一阶段的回滚日志进行反向补偿；

具体举例说明整个AT分支的工作过程：

业务表：product
    
    Field Type     Key
    
    id     bigint(20) PRI
    
    name varchar(100)
    
    since varchar(100)

AT分支事务的业务逻辑：

update product set name = 'GTS' where name = 'TXC';

一阶段过程：

1、解析SQL，得到SQL的类型（UPDATE），表（product），条件（where name = 'TXC'）等相关的信息；

2、查询前镜像：根据解析得到的条件信息，生成查询语句，定位数据；

select id, name, since from product where name = 'TXC';

得到前镜像：

id name since

1 TXC     2014

3、执行业务 SQL：更新这条记录的 name 为 'GTS'；

4、查询后镜像：根据前镜像的结果，通过 主键 定位数据；

select id, name, since from product where id = 1;

得到后镜像：

id name since

1 GTS     2014

5、插入回滚日志：把前后镜像数据以及业务SQL相关的信息组成一条回滚日志记录，插入到 UNDO\_LOG 表中；

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpdWNoYW5nMTk5NTA3MDM_size_1_color_FFFFFF_t_70 4][]

6、分支事务提交前，向TC注册分支，申请product表中，主键值等于1的记录的全局锁（在当前的同一个全局事务id范围内是可以申请到全局锁的，不同的全局事务id才会排斥）；

7、本地事务提交：业务数据的更新和前面步骤中生成的 UNDO LOG 一并提交；

8、将本地事务提交的结果上报给TC；

二阶段-回滚

1、收到 TC 的分支回滚请求，开启一个本地事务，执行如下操作；

2、通过 XID 和 Branch ID 查找到相应的 UNDO LOG 记录；

3、数据校验：拿 UNDO LOG 中的后镜像与当前数据进行比较，如果有不同，说明数据被当前全局事务之外的动作做了修改，这种情况，需要人工来处理；

4、根据 UNDO LOG 中的前镜像和业务 SQL 的相关信息生成并执行回滚的语句：

update product set name = 'TXC' where id = 1;

5、提交本地事务，并把本地事务的执行结果（即分支事务回滚的结果）上报给 TC；

二阶段-提交

1、收到TC的分支提交请求，把请求放入一个异步任务的队列中，马上返回提交成功的结果给TC；

2、异步任务阶段的分支提交请求将异步和批量地删除相应UNDO LOG记录；

回滚日志表：
    
    Field         Type
    
    branch_id     bigint       PK
    
    xid             varchar(100)
    
    context         varchar(128)
    
    rollback_info longblob
    
    log_status     tinyint
    
    log_created     datetime
    
    log_modified datetime
    
    SQL建表语句：
    
    CREATE TABLE `undo_log` (
    
      `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    
      `branch_id` bigint NOT NULL,
    
      `xid` varchar(100) NOT NULL,
    
      `context` varchar(128) NOT NULL,
    
      `rollback_info` longblob NOT NULL,
    
      `log_status` int NOT NULL,
    
      `log_created` datetime NOT NULL,
    
      `log_modified` datetime NOT NULL,
    
      PRIMARY KEY (`id`),
    
      UNIQUE KEY `ux_undo_log` (`xid`,`branch_id`)
    
    ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8;

转载自：[https://www.bilibili.com/video/BV1vy4y167Dc][https_www.bilibili.com_video_BV1vy4y167Dc]

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