分布式事务TCC(Hmily) r囧r小猫 2022-12-27 14:16 155阅读 0赞 ## 1 什么是TCC事务? ## TCC是Try、Confirm、Cancel三个词语,TCC分布式事务的三个操作:预处理Try、确认Confirm、撤销Cancel。**Try操作业务检查以及资源预留,Confirm做业务确认操作,Cancel实现一个月try相反的操作即为回滚操作**。Try操作全部成功,TM将会发起所有分支事务的Confirm操作,如Confirm/Cancel操作失败,TM进行重试。 ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pveV90b20_size_16_color_FFFFFF_t_70] 分支事务失败的情况: ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pveV90b20_size_16_color_FFFFFF_t_70 1] **TCC分了三个阶段:** (1)Try阶段是做业务检查以及资源预留,此阶段仅是一个初步操作,它和后续的Confirm 一起才能真正构成一个完整的业务逻辑。 (2)Confirm阶段是做确认提交,Try阶段所有分支事务执行成功后开始执行Confirm。通常情况下,采用TCC认为Confirm阶段是不会出错,是要Try成功,Confirm一定会成功,如果Confirm阶段真的出错了,需要引入重试机制或者人工处理。 (3)Cancel阶段是在业务执行错误需要回滚的状态下执行分支事务的业务取消,预留资源释放。如果,采用TCC认为Cancel阶段也是一定成功的。如Cancel阶段真的错误了,也需要重试机制或者人工处理。 TM事务管理器: TM事务管理器可以实现为独立的服务,也可让全局事务发起者充当TM的角色,TM在发起全局事务时生成全局事务记录,全局事务ID贯穿整个分布事务调用链条,用来记录事务上下文,追踪和记录状态,Confirm和Cancel失败需进行重试,实现幂等,幂等性时至同一个操作无论请求多少次,结果都是一样。 TCC需要注意三个异常处理,分别是空回滚、幂等、悬挂 (1)空回滚 在没有调用 TCC 资源 Try 方法的情况下,调用了二阶段的 Cancel 方法,Cancel 方法需要识别出这是一个空回滚,然后直接返回成功。出现原因是当一个分支事务所在服务宕机或网络异常,分支事务调用记录为失败,这个时候其实是没有执行Try阶段,当故障恢复后,分布式事务进行回滚则会调用二阶段的Cancel方法,从而形成空回滚。 解决思路是关键就是要识别出这个空回滚。思路很简单就是需要知道一阶段是否执行,如果执行了,那就是正常回滚;如果没执行,那就是空回滚。前面已经说过TM在发起全局事务时生成全局事务记录,全局事务ID贯穿整个分布式事务调用链条。再额外增加一张分支事务记录表,其中有全局事务 ID 和分支事务 ID,第一阶段 Try 方法里会插入一条记录,表示一阶段执行了。Cancel 接口里读取该记录,如果该记录存在,则正常回滚;如果该记录不存在,则是空回滚。 (2)幂等 通过前面介绍已经了解到,为了保证TCC二阶段提交重试机制不会引发数据不一致,要求 TCC 的二阶段 Try、Confirm 和 Cancel 接口保证幂等,这样不会重复使用或者释放资源 解决思路在上述“分支事务记录”中增加执行状态,每次执行前都查询该状态。 (3) 悬挂 悬挂就是对于一个分布式事务,其二阶段 Cancel 接口比 Try 接口先执行。 出现原因是在 RPC 调用分支事务try时,先注册分支事务,再执行RPC调用,如果此时 RPC 调用的网络发生拥堵,通常 RPC 调用是有超时时间的,RPC 超时以后,TM就会通知RM回滚该分布式事务,可能回滚完成后,RPC 请求才到达参与者真正执行,而一个 Try 方法预留的业务资源,只有该分布式事务才能使用,该分布式事务第一阶段预留的业务资源就再也没有人能够处理了,对于这种情况,我们就称为悬挂,即业务资源预留后没法继续处理。 解决思路是如果二阶段执行完成,那一阶段就不能再继续执行。在执行一阶段事务时判断在该全局事务下,“分支事务记录”表中是否已经有二阶段事务记录,如果有则不执行Try。 ## 2 Hmily ## Hmily是高性能分布式事务TCC开源框架,基于Java语言开发(JDK1.8)支持Dubbo,Spring cloud等RPC框架进行分布式事务 (1)支持嵌套事务 (2)采用disruptor框架进行事务日志的异步读写, (3)支持springBoot-starter 项目启动, (4)RPC框架支持:dubbo、motan、spring cloud (5)本地事务存储支持:redis、mongodb、zookeeper、file、MySQL (6)事务日志序列支持:Java、hessian、kryo、protostuff (7)采用aspect aop切面思想与spring无缝集成,支持集群 (8)RPC事务回复,超时异常回复等 Hmily利用Aop对参与分布式事务的本地方法与远程方法进行拦截处理,通过多方拦截,事务参与者能透明的调用到另一方的Try、confirm、cancel方法;床底事务上下文;并记录事务日志、进行补偿和重试,Hmily不需要事务协调服务,但需要提供一个数据库(MySQL/mongedb/zookeeper/redis/file)用来进行日子存储。 Hmily实现的TCC服务与普通的服务一样,只需要一个接口,也就是她的try业务,confirm/cancel业务逻辑,只是因为全局事务提交/回滚的需要才提供的。因此confirm/cancel业务只需要被Hmily TCC事务框架发现,不需要被调用它的其他业务服务 ## 案列分析: ## 本实例通过Hmily实现TCC分布式事务,模拟两个账户的转账交易过程。两个账户分别在不同的银行(张三在bank1、李四在bank2),bank1、bank2是两个微服务。交易过程是,张三给李四转账指定金额。上述交易步骤,要么一起成功,要么一起失败,必须是一个整体性的事务 ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pveV90b20_size_16_color_FFFFFF_t_70 2] **案列逻辑:** 张三: try: try幂等校验 try悬挂处理 检查余额是否够100元 扣减100元 confirm: 空 cancel: cancel幂等校验 cancel空回滚处理 增加可用余额100元 李四: try: try幂等校验 try悬挂处理 余额增加100元 confirm: 空 cancel: cancel幂等校验 防止空回滚 减去余额100元 数据库(MySQL)准备: 创建一个Hmily数据库: CREATE DATABASE `hmily` DEFAULT CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci 创建bank1库(张三),并且插入一条数据: CREATE DATABASE `bank1` DEFAULT CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci CREATE TABLE `account_info` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `name` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '户主姓名', `card_number` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '银行卡号', `password` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '帐户密码', `balance` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '帐户余额', PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8; insert into account_info(name,card_number,password,balance) values('张三用户',1,'123456',10000) 创建bank2库(李四),并且插入一条数据: CREATE DATABASE `bank2` DEFAULT CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci CREATE TABLE `account_info` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `name` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '户主姓名', `card_number` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '银行卡号', `password` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '帐户密码', `balance` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '帐户余额', PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8; insert into account_info(name,card_number,password,balance) values('李四用户',1,'123456',0) 还需要再bank1和bank2都创建Hmily日志表: CREATE TABLE `local_try_log` ( `tx_no` varchar(64) NOT NULL COMMENT '事务id', `create_time` datetime DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`tx_no`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8; CREATE TABLE `local_confirm_log`( `tx_no` varchar(64) NOT NULL COMMENT '事务id', `create_time` datetime DEFAULT NULL )ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8; CREATE TABLE `local_cancel_log`( `tx_no` varchar(64) NOT NULL COMMENT '事务id', `create_time` datetime DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`tx_no`) )ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8; ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pveV90b20_size_16_color_FFFFFF_t_70 3] 这时候准备工作做好了,开始再项目(spring-clund)中集成Hmily pom.xml文件: <dependency> <groupId>org.dromara</groupId> <artifactId>hmily-spring-boot-starter-springcloud</artifactId> <version>2.0.6-RELEASE</version> </dependency> 配置文件修改: org: dromara: hmily: serializer: kryo recoverDelayTime: 30 retryMax: 30 scheduledDelay: 30 scheduledThreadMax: 10 repositorySupport: db started: true #注意这个设置 hmilyDbConfig: driverClassName: com.mysql.jdbc.Driver url: jdbc:mysql://192.168.0.73:3306/hmily?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai username: root password: 111111 ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pveV90b20_size_16_color_FFFFFF_t_70 4] Hmily所使用的三个方法 /** * try幂等校验 * try悬挂处理 * 检查余额是够扣减金额 * 扣减金额 * @param amount */ //只要标记@Hmily就是try方法,在注解中指定confirm、cancel两个方法的名字 @Transactional @Hmily(confirmMethod="commit",cancelMethod="rollback") public void updateAccountBalance(String accountNo, Double amount) { } //confirm方法 @Transactional public void commit(String accountNo, Double amount){ } /** cancel方法 * cancel幂等校验 * cancel空回滚处理 * 增加可用余额 * @param accountNo * @param amount */ @Transactional public void rollback(String accountNo, Double amount){ } bank1 类AccountInfoBiz package com.study.biz; import com.study.dao.AccountInfoDao; import com.study.entity.AccountInfoEntity; import com.study.service.AccountInfoService; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.dromara.hmily.annotation.Hmily; import org.dromara.hmily.core.concurrent.threadlocal.HmilyTransactionContextLocal; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.stereotype.Service; import org.springframework.transaction.annotation.Transactional; import org.springframework.web.client.RestTemplate; /** * @Author: zj * @Date: 2020/12/9 0009 下午 15:43 * @Version: 1.0 */ @Service @Transactional @Slf4j public class AccountInfoBiz { @Autowired private AccountInfoDao accountInfoDao; @Autowired private AccountInfoService accountInfoService; // 账户扣款,就是tcc的try方法 /** * try幂等校验 * try悬挂处理 * 检查余额是够扣减金额 * 扣减金额 * @param amount */ //只要标记@Hmily就是try方法,在注解中指定confirm、cancel两个方法的名字 @Transactional @Hmily(confirmMethod="commit",cancelMethod="rollback") public void updateAccountBalance(String accountNo, Double amount) { //获取全局事务id String transId = HmilyTransactionContextLocal.getInstance().get().getTransId(); log.info("bank1 try begin 开始执行...xid:{}",transId); System.out.println("=======transId====="+transId); //幂等判断 判断local_try_log表中是否有try日志记录,如果有则不再执行 if(accountInfoDao.isExistTry(transId)>0){ log.info("bank1 try 已经执行,无需重复执行,xid:{}",transId); return ; } //try悬挂处理,如果cancel、confirm有一个已经执行了,try不再执行 if(accountInfoDao.isExistConfirm(transId)>0 || accountInfoDao.isExistCancel(transId)>0){ log.info("bank1 try悬挂处理 cancel或confirm已经执行,不允许执行try,xid:{}",transId); return ; } //扣减金额 if(accountInfoDao.subtractAccountBalance(accountNo, amount)<=0){ //扣减失败 throw new RuntimeException("bank1 try 扣减金额失败,xid:{}"+transId); } //插入try执行记录,用于幂等判断 accountInfoDao.addTry(transId); //远程调用李四,转账 if(!accountInfoService.transfer(accountNo,amount)){ throw new RuntimeException("bank1 远程调用李四微服务失败,xid:{}"+transId); } if(amount == 2){ throw new RuntimeException("人为制造异常,xid:{}"+transId); } log.info("bank1 try end 结束执行...xid:{}",transId); } //confirm方法 @Transactional public void commit(String accountNo, Double amount){ //获取全局事务id String transId = HmilyTransactionContextLocal.getInstance().get().getTransId(); log.info("bank1 confirm begin 开始执行...xid:{},accountNo:{},amount:{}",transId,accountNo,amount); } /** cancel方法 * cancel幂等校验 * cancel空回滚处理 * 增加可用余额 * @param accountNo * @param amount */ @Transactional public void rollback(String accountNo, Double amount){ //获取全局事务id String transId = HmilyTransactionContextLocal.getInstance().get().getTransId(); log.info("bank1 cancel begin 开始执行...xid:{}",transId); // cancel幂等校验 if(accountInfoDao.isExistCancel(transId)>0){ log.info("bank1 cancel 已经执行,无需重复执行,xid:{}",transId); return ; } //cancel空回滚处理,如果try没有执行,cancel不允许执行 if(accountInfoDao.isExistTry(transId)<=0){ log.info("bank1 空回滚处理,try没有执行,不允许cancel执行,xid:{}",transId); return ; } // 增加可用余额 accountInfoDao.addAccountBalance(accountNo,amount); //插入一条cancel的执行记录 accountInfoDao.addCancel(transId); log.info("bank1 cancel end 结束执行...xid:{}",transId); } } 再使用Hmily注解的时候,我们需要去了解一下, @Hmily(confirmMethod="commit",cancelMethod="rollback") @Hmily 注解, 现在需要进行变更,在rpc接口方法上是添加 @Hmily,用来标识这是一个hmily分布式事务的接口方法, 在接口的方法实现上则需要添加 @HmilyTCC,然后指定 confirm 与 cancel方法名称. bank2 服务service对应 的方法: package com.bank.biz; import com.bank.dao.AccountInfoDao; import com.bank.entity.AccountInfoEntity; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.dromara.hmily.annotation.Hmily; import org.dromara.hmily.core.concurrent.threadlocal.HmilyTransactionContextLocal; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.stereotype.Service; import org.springframework.transaction.annotation.Transactional; /** * @Author: zj * @Date: 2020/12/9 0009 下午 15:43 * @Version: 1.0 */ @Service @Transactional @Slf4j public class AccountInfoBiz { @Autowired private AccountInfoDao accountInfoDao; /** * 保存记录 * @param accountInfoEntity Order * @return */ public AccountInfoEntity create(AccountInfoEntity accountInfoEntity) { int count = accountInfoDao.insertSelective(accountInfoEntity); return count > 0 ? accountInfoEntity : null; } @Hmily(confirmMethod="confirmMethod", cancelMethod="cancelMethod") public void updateAccountBalance(String s, Double amount) { //获取全局事务id String transId = HmilyTransactionContextLocal.getInstance().get().getTransId(); log.info("bank2 try begin 开始执行...xid:{}",transId); } /** * confirm方法 * confirm幂等校验 * 正式增加金额 * @param accountNo * @param amount */ @Transactional public void confirmMethod(String accountNo, Double amount){ //获取全局事务id String transId = HmilyTransactionContextLocal.getInstance().get().getTransId(); log.info("bank2 confirm begin 开始执行...xid:{}",transId); if(accountInfoDao.isExistConfirm(transId)>0){ log.info("bank2 confirm 已经执行,无需重复执行...xid:{}",transId); return ; } //增加金额 accountInfoDao.addAccountBalance(accountNo,amount); //增加一条confirm日志,用于幂等 accountInfoDao.addConfirm(transId); log.info("bank2 confirm end 结束执行...xid:{}",transId); } /** * @param accountNo * @param amount */ public void cancelMethod(String accountNo, Double amount){ //获取全局事务id String transId = HmilyTransactionContextLocal.getInstance().get().getTransId(); log.info("bank2 cancel begin 开始执行...xid:{}",transId); } } 寻坑地方: ![在这里插入图片描述][2020121315594523.png] 这里我们需要调用bank2的client方法,所有我们需要再bank1服务中设定一bank2的client package com.study.service; import com.study.hystrix.AccountInfoHystrix; import org.dromara.hmily.annotation.Hmily; import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient; import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam; @FeignClient(name = "study-bank2", fallbackFactory = AccountInfoHystrix.class) public interface AccountInfoService { @GetMapping("/bank2/transfer") @Hmily public Boolean transfer(@RequestParam("accountNo") String accountNo, @RequestParam("amount") Double amount); } 上诉代码需要再bank1中client设定; 这里还有一个坑: ![在这里插入图片描述][20201213160300501.png] ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pveV90b20_size_16_color_FFFFFF_t_70 5] 服务发现的名字需要跟bank2的服务器的名字要一样,不然无法获取接口信息; **测试结果**: ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pveV90b20_size_16_color_FFFFFF_t_70 6] **调用接口**:http://localhost:9503/bank1/transfer?cardNumber=1&money=10 ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pveV90b20_size_16_color_FFFFFF_t_70 7] ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pveV90b20_size_16_color_FFFFFF_t_70 8] ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pveV90b20_size_16_color_FFFFFF_t_70 9] 这里可以看到这里被调用了四次,产生了4笔交易,hmil log会记录操作事务的日志, 掉单的数据如何处理: 这时候我们需要去查看: ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pveV90b20_size_16_color_FFFFFF_t_70 10] 我们之前建立的Hmily日志库,这里存放这,我们掉单的记录,这些记录都需要人工去处理; [watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pveV90b20_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221120/8504f415e6474a5e913de5f228dffe6c.png [watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pveV90b20_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221120/f4a3c8970a7a448fbce157ac0cb18c33.png [watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pveV90b20_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20221120/7aa47bda945f448c9b8c557a537c7eee.png [watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pveV90b20_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20221120/89f9ac86355642e3982ffdaa8b445a96.png [watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pveV90b20_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20221120/bce778d649e1488b8aea038ed1581585.png [2020121315594523.png]: /images/20221120/399e9037dc99416ea290e02829e54785.png [20201213160300501.png]: /images/20221120/03e1d0fea0ed43d886f9e30a617af2e2.png [watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pveV90b20_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: /images/20221120/9660cd3898bb4e038038a5d000be800a.png [watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pveV90b20_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: /images/20221120/93a6d62e6eae47c9afc8a12aa012bc18.png [watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pveV90b20_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]: /images/20221120/51248a63001c4a199c713fcf3dbad039.png [watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pveV90b20_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]: /images/20221120/50c7d8b8fff74f0a85457a6c375bb763.png [watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pveV90b20_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]: /images/20221120/1c654d4221fa4b66bebf96fe593c8c41.png [watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pveV90b20_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]: /images/20221120/697d80f9468d42b48480e45a487f8caa.png
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