java 分布式事务的实现方式之XA协议

超、凢脫俗 2024-03-16 15:28 48阅读 0赞

**XA协议是一种基于两阶段提交（Two-Phase Commit）的分布式事务协议，用于实现跨多个资源管理器（如数据库、消息队列等）的分布式事务一致性。下面是XA协议的基本实现逻辑：**

*  协调器（Coordinator）开始一个新的事务，并生成全局事务ID（Global Transaction ID）。
 *  协调器向所有参与者（Participants）发送事务开始的通知，并包含全局事务ID。
 *  参与者接收到事务开始通知后，开始执行事务的Try阶段。在Try阶段，参与者执行实际的业务操作，并将操作结果记录在本地事务日志中，但并不提交。
 *  所有参与者完成Try阶段后，向协调器发送准备就绪的通知，包含各自的事务执行结果和状态。
 *  协调器接收到所有参与者的准备就绪通知后，执行第一阶段的决策。如果所有参与者都准备就绪，则协调器向所有参与者发送事务的提交请求；否则，协调器向所有参与者发送事务的回滚请求。
 *  参与者接收到事务提交或回滚请求后，执行第二阶段的决策。如果参与者接收到提交请求，并且确认本地事务可以提交，则参与者提交本地事务，并向协调器发送提交完成的通知；如果参与者接收到回滚请求，则参与者回滚本地事务，并向协调器发送回滚完成的通知。
 *  协调器接收到所有参与者的提交或回滚完成通知后，执行第二阶段的决策。如果所有参与者都提交完成，则协调器向所有参与者发送最终的提交通知；如果有任何参与者回滚完成或通信失败，则协调器向所有参与者发送最终的回滚通知。
 *  参与者接收到最终的提交或回滚通知后，根据通知执行最终的提交或回滚操作。

需要注意的是，XA协议的实现需要协调器和参与者遵循特定的接口和协议。在Java中，可以使用JTA（Java Transaction API）来实现XA协议。JTA提供了TransactionManager和UserTransaction等接口来管理和控制分布式事务。

在使用JTA实现XA协议时，参与者需要实现XAResource接口，该接口定义了参与者与事务管理器之间的交互方法，包括准备（prepare）、提交（commit）、回滚（rollback）等。协调器使用TransactionManager接口来协调和控制事务的执行过程。

总结：XA协议是一种基于两阶段提交的分布式事务协议，通过协调器和参与者之间的消息交互，实现事务的一致性。在Java中，可以使用JTA来实现XA协议，参与者实现XAResource接口，协调器使用TransactionManager接口来管理和控制事务的执行过程。

##### 以下是一个具体的XA协议实现的示例，演示了在Java中使用JTA和Atomikos来管理分布式事务的例子。假设有两个参与者：一个是MySQL数据库，另一个是ActiveMQ消息队列。 #####

首先，确保在项目的依赖管理中添加JTA和Atomikos的相关依赖。例如，可以使用以下Maven依赖：

<dependency>
        <groupId>javax.transaction</groupId>
        <artifactId>jta</artifactId>
        <version>1.1</version>
    </dependency>
    
    <dependency>
        <groupId>com.atomikos</groupId>
        <artifactId>transactions-jta</artifactId>
        <version>4.0.6</version>
    </dependency>

创建一个协调器（Coordinator）类，负责执行分布式事务：

import com.atomikos.icatch.jta.UserTransactionManager;
    import javax.transaction.*;
    
    public class Coordinator {
        public void executeTransaction() throws SystemException, NotSupportedException, HeuristicRollbackException,
                HeuristicMixedException, RollbackException {
            // 创建UserTransactionManager实例
            UserTransactionManager transactionManager = new UserTransactionManager();
            transactionManager.setForceShutdown(false);
    
            // 启动UserTransactionManager
            transactionManager.init();
    
            // 开始事务
            transactionManager.begin();
    
            try {
                // 获取参与者1的Connection和Statement
                // 执行参与者1的数据库操作
    
                // 获取参与者2的Connection和Session
                // 执行参与者2的消息队列操作
    
                // 提交事务
                transactionManager.commit();
            } catch (Exception e) {
                // 回滚事务
                transactionManager.rollback();
                throw e;
            } finally {
                // 关闭数据库连接和消息队列连接等资源
            }
        }
    }
    实现参与者1（数据库）的操作：

import javax.sql.*;  
import javax.transaction.xa.*;  
import java.sql.\*;

public class Participant1 \{  
private XADataSource xaDataSource;

public Participant1(XADataSource xaDataSource) {
        this.xaDataSource = xaDataSource;
    }
    
    public void performDatabaseOperation(Xid xid) throws SQLException, XAException {
        XAConnection xaConnection = xaDataSource.getXAConnection();
        XAResource xaResource = xaConnection.getXAResource();
    
        // 获取数据库连接
        Connection connection = xaConnection.getConnection();
        PreparedStatement statement = connection.prepareStatement("INSERT INTO my_table VALUES (?)");
        statement.setString(1, "data");
    
        // 关联事务上下文
        xaResource.start(xid, XAResource.TMNOFLAGS);
        statement.execute();
        xaResource.end(xid, XAResource.TMSUCCESS);
        int prepareResult = xaResource.prepare(xid);
    
        if (prepareResult == XAResource.XA_OK) {
            xaResource.commit(xid, false);
        } else {
            xaResource.rollback(xid);
            throw new XAException("Prepare failed, rolling back the transaction");
        }
    
        // 关闭资源
        statement.close();
        connection.close();
        xaConnection.close();
    }

实现参与者2（消息队列）的操作：

import javax.jms.*;  
import javax.transaction.xa.*;

public class Participant2 \{  
private ConnectionFactory connectionFactory;  
private Queue queue;

public Participant2(ConnectionFactory connectionFactory, Queue queue) {
        this.connectionFactory = connectionFactory;
        this.queue = queue;
    }
    
    public void performMessagingOperation(Xid xid) throws JMSException, XAException {
        Connection connection = connectionFactory.createConnection();
        Session session = connection.createSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);
    
        // 开始事务
        XAResource xaResource = ((XAConnection) connection).getXAResource();
        xaResource.start(xid, XAResource.TMNOFLAGS);
    
        // 执行消息发送操作
        MessageProducer producer = session.createProducer(queue);
        TextMessage message = session.createTextMessage("Hello, World!");
        producer.send(message);
    
        // 提交事务
        xaResource.end(xid, XAResource.TMSUCCESS);
        int prepareResult = xaResource.prepare(xid);
    
        if (prepareResult == XAResource.XA_OK) {
            xaResource.commit(xid, false);
        } else {
            xaResource.rollback(xid);
            throw new XAException("Prepare failed, rolling back the transaction");
        }
    
        // 关闭资源
        producer.close();
        session.close();
        connection.close();
    }

主应用程序中创建协调器实例并执行分布式事务：

import com.atomikos.icatch.jta.UserTransactionManager;  
import javax.transaction.\*;

public class MainApplication \{  
public static void main(String\[\] args) \{  
try \{  
// 创建协调器  
Coordinator coordinator = new Coordinator();  
coordinator.executeTransaction();  
\} catch (Exception e) \{  
e.printStackTrace();  
\}  
\}  
\}

上述代码只是一个简单的示例，实际应用中可能需要根据具体情况进行适当调整和扩展。此外，示例中的数据库和消息队列的配置需要根据实际情况进行相应的修改和设置。