【分布式事务----LCN】LCN原理及使用方式

墨蓝 2022-12-29 00:18 144阅读 0赞

# 一、简介 #

LCN分布式事务框架其本身并不创建事务，而是基于对本地事务的协调从而达到事务一致性的效果。

LCN5.0.2有3种模式，分别是LCN模式，TCC模式，TXC模式

*  **LCN模式：**
    
    LCN模式是通过代理Connection的方式实现对本地事务的操作，然后在由TxManager统一协调控制事务。当本地事务提交回滚或者关闭连接时将会执行假操作，该代理的连接将由LCN连接池管理。  
    该模式的特点：
    
        - 该模式对代码的嵌入性为低。
        
        - 该模式仅限于本地存在连接对象且可通过连接对象控制事务的模块。
        
        - 该模式下的事务提交与回滚是由本地事务方控制，对于数据一致性上有较高的保障。
        
        - 该模式缺陷在于代理的连接需要随事务发起方一共释放连接，增加了连接占用的时间。
    
     
 *  **TCC模式：**
    
    TCC事务机制相对于传统事务机制（X/Open XA Two-Phase-Commit），其特征在于它不依赖资源管理器(RM)对XA的支持，而是通过对（由业务系统提供的）业务逻辑的调度来实现分布式事务。主要由三步操作，Try: 尝试执行业务、 Confirm:确认执行业务、 Cancel: 取消执行业务。
    
    该模式的特点：

- 该模式对代码的嵌入性高，要求每个业务需要写三种步骤的操作。
    - 该模式对有无本地事务控制都可以支持使用面广。
    - 数据一致性控制几乎完全由开发者控制，对业务开发难度要求高。

*  **TXC模式：**  
    TXC模式命名来源于淘宝，实现原理是在执行SQL之前，先查询SQL的影响数据，然后保存执行的SQL快走信息和创建锁。当需要回滚的时候就采用这些记录数据回滚数据库，目前锁实现依赖redis分布式锁控制。  
    该模式的特点：

- 该模式同样对代码的嵌入性低。
    
    - 该模式仅限于对支持SQL方式的模块支持。
    
    - 该模式由于每次执行SQL之前需要先查询影响数据，因此相比LCN模式消耗资源与时间要多。
    
    - 该模式不会占用数据库的连接资源。

# 二、原理 #

### 核心步骤 ###

**1.创建事务组**  
是指在事务发起方开始执行业务代码之前先调用TxManager创建事务组对象，然后拿到事务标示GroupId的过程。  
**2.添加事务组**  
添加事务组是指参与方在执行完业务方法以后，将该模块的事务信息添加通知给TxManager的操作。  
**3.关闭事务组**  
是指在发起方执行完业务代码以后，将发起方执行结果状态通知给TxManager的动作。当执行完关闭事务组的方法以后，TxManager将根据事务组信息来通知相应的参与模块提交或回滚事务。

### 事务控制原理 ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NodWl4dWUyNA_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

LCN事务控制原理是由事务模块TxClient下的代理连接池与TxManager的协调配合完成的事务协调控制。

TxClient的代理连接池实现了javax.sql.DataSource接口，并重写了close方法，事务模块在提交关闭以后TxClient连接池将执行"假关闭"操作，等待TxManager协调完成事务以后在关闭连接。

### 对于代理连接池的优化 ###

*  自动超时机制，任何通讯都有最大超时限制，参与模块在等待通知的状态下也有最大超时限制，当超过时间限制以后事务模块将先确认事务状态，然后再决定执行提交或者回滚操作，主要为了给最大资源占用时间加上限制。
 *  智能识别创建不同的连接 对于只读操作、非事务操作LCN将不开启代理功能，返回本地连接对象，对于补偿事务的启动方将开启回滚连接对象，执行完业务以后马上回滚事务。
 *  LCN连接重用机制 当模块在同一次事务下被重复执行时，连接资源会被重用，提高连接的使用率。

### 事务补偿机制 ###

为什么需要事务补偿？

事务补偿是指在执行某个业务方法时，本应该执行成功的操作却因为服务器挂机或者网络抖动等问题导致事务没有正常提交，此种场景就需要通过补偿来完成事务，从而达到事务的一致性。

补偿机制的触发条件？

当执行关闭事务组步骤时，若发起方接受到失败的状态后将会把该次事务识别为待补偿事务，然后发起方将该次事务数据异步通知给TxManager。TxManager接受到补偿事务以后先通知补偿回调地址，然后再根据是否开启自动补偿事务状态来补偿或保存该次切面事务数据。

补偿事务机制？  
LCN的补偿事务原理是模拟上次失败事务的请求，然后传递给TxClient模块然后再次执行该次请求事务。

### 模拟场景演示 ###

若存在事务发起方、参与方A、参与方B。调用关系图如下

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NodWl4dWUyNA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

那么他们正常执行业务的时序图为：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NodWl4dWUyNA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

若参与方B出现异常，那么他们的业务时序图为：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NodWl4dWUyNA_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

若他们的调用关系是这样的情况

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NodWl4dWUyNA_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

此时发生参与方B出现异常时他们的时序图为：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NodWl4dWUyNA_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

# 三、使用 #

环境：

*  SpringBoot 2.0.4
 *  SpringCloud(Eureka+Gateway) Finchley.SR3
 *  MySQL 5.7
 *  Redis
 *  LCN5.0.2

准备：

### 3.1搭建好Redis和MySQL ###

SQL建表语句（在txlcn-tm模块的resource目录下）

/*
     Navicat Premium Data Transfer
     Source Server         : local
     Source Server Type    : MySQL
     Source Server Version : 100309
     Source Host           : localhost:3306
     Source Schema         : tx-manager
     Target Server Type    : MySQL
     Target Server Version : 100309
     File Encoding         : 65001
     Date: 29/12/2018 18:35:59
    */
    CREATE DATABASE IF NOT EXISTS  `tx-manager` DEFAULT CHARSET utf8 COLLATE utf8_general_ci;
    USE `tx-manager`;
     
    SET NAMES utf8mb4;
    SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;
     
    -- ----------------------------
    -- Table structure for t_tx_exception
    -- ----------------------------
    DROP TABLE IF EXISTS `t_tx_exception`;
    CREATE TABLE `t_tx_exception`  (
      `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
      `group_id` varchar(64) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL,
      `unit_id` varchar(32) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL,
      `mod_id` varchar(128) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL,
      `transaction_state` tinyint(4) NULL DEFAULT NULL,
      `registrar` tinyint(4) NULL DEFAULT NULL,
      `ex_state` tinyint(4) NULL DEFAULT NULL COMMENT '0 待处理 1已处理',
      `remark` varchar(10240) NULL DEFAULT NULL COMMENT '备注',
      `create_time` datetime(0) NULL DEFAULT NULL,
      PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
    ) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 967 CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_general_ci ROW_FORMAT = Dynamic;
     
    SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

## ##

### 3.2下载源码并编译 ###

源码下载地址：[https://github.com/codingapi/tx-lcn][https_github.com_codingapi_tx-lcn]

工程目录

![20190508113325823.png][]

修改txlcn-tm的配置文件application.properties

####################### 服务 ############################################
     
    spring.application.name=TransactionManager
    server.port=7970
     
    ####################### 数据库 ############################################
    spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
    spring.datasource.url=jdbc:mysql://47.92.145.192:3306/scm_transaction?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&allowMultiQueries=true&useSSL=false
    spring.datasource.username=db_user2
    spring.datasource.password=db_pass
    # 验证连接是否有效。此参数必须设置为非空字符串，下面三项设置成true才能生
    spring.datasource.validationQuery=SELECT 1
    # 指明连接是否被空闲连接回收器(如果有)进行检验.如果检测失败,则连接将被从池中去除.
    spring.datasource.testWhileIdle=true
    # 指明是否在从池中取出连接前进行检验,如果检验失败,则从池中去除连接并尝试取出另一个
    spring.datasource.testOnBorrow=true
    # 指明是否在归还到池中前进行检验
    spring.datasource.testOnReturn=false
     
    # 以下可省略
    # 初始化大小，最小，最大
    spring.datasource.initialSize=5
    spring.datasource.minIdle=10
    spring.datasource.maxActive=1000
    # 配置获取连接等待超时的时间
    spring.datasource.maxWait=60000
    #配置间隔多久才进行一次检测，检测需要关闭的空闲连接，单位是毫秒
    spring.datasource.timeBetweenEvictionRunsMillis=60000
    #配置一个连接在池中最小生存的时间，单位是毫秒
    spring.datasource.minEvictableIdleTimeMillis=300000
    #打开PSCache，并且指定每个连接上PSCache的大小
    spring.datasource.poolPreparedStatements=true
    spring.datasource.maxPoolPreparedStatementPerConnectionSize=20
    #配置监控统计拦截的filters，去掉后监控界面sql无法统计，'wall'用于防火墙
    spring.datasource.filters=stat,wall,log4j
    #通过connectProperties属性来打开mergeSql功能；慢SQL记录
    spring.datasource.connectionProperties=druid.stat.mergeSql=true;druid.stat.slowSqlMillis=1000;druid.stat.logSlowSql=true
    #合并多个DruidDataSource的监控数据
    spring.datasource.useGlobalDataSourceStat=true
    #spring.datasource.WebStatFilter.exclusions="*.js,*.gif,*.jpg,*.png,*.css,*.ico,/druid/*"
    #spring.datasource.stat-view-servlet.login-username=admin
    #spring.datasource.stat-view-servlet.login-password=admin
     
    ####################### 数据库方言 ############################################
    spring.jpa.database-platform=org.hibernate.dialect.MySQL5InnoDBDialect
    # 第一次运行可以设置为: create, 为TM创建持久化数据库表
    spring.jpa.hibernate.ddl-auto=update
     
    ####################### Redis ############################################
    spring.redis.host=47.92.145.192
    spring.redis.port=6379
    spring.redis.password=WZTH@dev123
     
    ####################### 事务 ############################################
    # TM监听IP. 默认为 127.0.0.1
    tx-lcn.manager.host=127.0.0.1
    # TM监听Socket端口. 默认为 ${server.port} - 100
    tx-lcn.manager.port=8070
    # 心跳检测时间(ms). 默认为 300000
    tx-lcn.manager.heart-time=300000
    # 分布式事务执行总时间(ms). 默认为36000
    tx-lcn.manager.dtx-time=8000
    # 参数延迟删除时间单位ms  默认为dtx-time值
    tx-lcn.message.netty.attr-delay-time=${tx-lcn.manager.dtx-time}
    # 事务处理并发等级. 默认为机器逻辑核心数5倍
    tx-lcn.manager.concurrent-level=160
    # TM后台登陆密码，默认值为codingapi
    tx-lcn.manager.admin-key=123456
    # 分布式事务锁超时时间 默认为-1，当-1时会用tx-lcn.manager.dtx-time的时间
    tx-lcn.manager.dtx-lock-time=${tx-lcn.manager.dtx-time}
    # 雪花算法的sequence位长度，默认为12位.
    tx-lcn.manager.seq-len=12
    # 异常回调开关。开启时请制定ex-url
    tx-lcn.manager.ex-url-enabled=false
    # 事务异常通知（任何http协议地址。未指定协议时，为TM提供内置功能接口）。默认是邮件通知
    tx-lcn.manager.ex-url=/provider/email-to/306509906@qq.com

注意：个人修改了数据库的名称，和用户名密码，根据自己的实际情况修改

txlcn-tm的pom修改，放开配置

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25pbmdqaWViaW5n_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

注掉配置

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25pbmdqaWViaW5n_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

最后使用maven编译，去掉test，否则编译很慢

### 3.3启动txlcn-tm模块 ###

不知道怎么启动的可以自行查阅Springboot运行方式

启动后打开后台地址[http://localhost:7970][http_localhost_7970]，初始密码是codingapi，我这里改成了123456

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25pbmdqaWViaW5n_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

登陆后

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25pbmdqaWViaW5n_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

### 3.4项目配置 ###

pom引用

<dependency>
                    <groupId>com.codingapi.txlcn</groupId>
                    <artifactId>txlcn-tc</artifactId>
                    <version>5.0.2.RELEASE</version>
                </dependency>
                <dependency>
                    <groupId>com.codingapi.txlcn</groupId>
                    <artifactId>txlcn-txmsg-netty</artifactId>
                    <version>5.0.2.RELEASE</version>
                </dependency>
                <dependency>
                    <groupId>com.codingapi.txlcn</groupId>
                    <artifactId>txlcn-tm</artifactId>
                    <version>5.0.2.RELEASE</version>
                </dependency>

配置文件增加事务管理中心地址

# LCN
    tx-lcn:
        client:
            manager-address: 127.0.0.1:8070
        logger:
            enabled: true
    #        driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
    #        jdbc-url: jdbc:mysql://47.92.145.192:3306/scm_transaction?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&allowMultiQueries=true&useSSL=false
    #        username: db_user2
    #        password: db_pass

Consumer、Provider1、Provider2启动类增加注解

@EnableDistributedTransaction  // 启用分布式事务

在Priovider1、Provider2要执行的方法上增加注解

@LcnTransaction //分布式事务注解
    @Transactional //本地事务注解

最后运行 验证即可

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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NodWl4dWUyNA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221120/0e729dffb3de46018fb8a38a57673660.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NodWl4dWUyNA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20221120/c3c8db743d3b48a8921545e5cd994265.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NodWl4dWUyNA_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20221120/93cf0c6703634fa2a6d94d6563a33a4f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NodWl4dWUyNA_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20221120/122b81a82a434b51acd2e730d670a419.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NodWl4dWUyNA_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201218162652349.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NodWl4dWUyNA==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[https_github.com_codingapi_tx-lcn]: https://github.com/codingapi/tx-lcn
[20190508113325823.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20190508113325823.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25pbmdqaWViaW5n_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20190508114733645.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25pbmdqaWViaW5n,size_16,color_FFFFFF,t_70
[http_localhost_7970]: http://localhost:7970/
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25pbmdqaWViaW5n_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20190508113940967.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25pbmdqaWViaW5n,size_16,color_FFFFFF,t_70
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