分布式事务解决方案 Seata 的原理个人理解以及 demo 配置

拼搏现实的明天。 2023-03-03 04:54 7阅读 0赞

官方文档：[https://seata.io/zh-cn/docs/user/quickstart.][https_seata.io_zh-cn_docs_user_quickstart.]

## 原理部分 ##

个人理解：

TC是全局事务管理机制，负责Xid的产生和管理下面各个服务  
TM负责全局事务的发起，简单的来说就是调用带有全局事务注解的接口，调用这个接口就是TM

RM是被调用方，执行本地事务

TM先发送一个请求给TC，TC产生唯一ID XID号给TM，TM之后代理修改RPC框架的连接的请求，让其之后调用其他服务时携带XID到RM中。  
RM拿到XID后产生一个branchIdId，开始执行本地事务，默认机制是首先会把本地事务里的数据都用全局锁（默认不可读等级）锁定住（涉及Seata的全局事务隔离等级），其他全局事务拿不到全局锁就无法操作这些数据，进入阻塞状态，通过不简单的循环反复尝试拿到全局锁，超时则直接全局回滚（同一全局事务情况呢？根据行锁机制，应该也是需要排队等的），之后RM执行自己的业务逻辑代码，并且把所有改变的数据都通过undo\_log进行记录。  
记录的内容主要是XId（表明自己是哪个全局事务里的），branchId表明自己是全局事务里的哪个RM分支，然后就是json数据保存 修改前和修改后的数据，这个保存的临时数据undo\_log可以直接看到。  
本地业务走完了，就会提交本地事务，此时数据库里的数据已经改变，其他RM可以读到改后的数据，但是其他TX因为没有释放全局锁无法读取，各个RM先后执行完本地事务，相继提交，如果有任何一个RM发生了错误，会根据Xid，branchId锁定undo\_log里的日志并且进行数据恢复，恢复到操作之前的状态后释放全局锁，其他TX可以进行读取，如果没有发生错误，就执行全局事务提交。

之前有个问题：就是这个全局锁，全局事务B能否读取到全局事务A里的数据？  
这个是一个疑问，如果可以，那么全局事务B可能会读到A的还没提交的数据，因为A可能  
之后又进行了回滚，导致B一开始读到的数据就是错的，全局事务A里的各个服务竞争锁这点没什么，反正出错了都会恢复，但是全局事务B的却不一定会回滚  
看了官方文档，官方是以两个全局事务进行举例的，那么我可以理解成：这个全局锁是用作全局事务的，同一全局事务里的各个服务他们之间通过行锁进行先后操作

所以用一句话来概括就是：Seata实现原理是sql反补

以MySql为例子，5.7版本后支持分布式锁，Seata在此原来就有的行锁机制上，又添加完善了全局锁，

然后引入了全局事务的事务隔离级别（之前是本地事务隔离级别），这个针对的是各个全局服务之间的隔离关系，和同一个全局事务里无关。

## 简单实现 ##

最近项目微服务之间需要加入分布式事务，总结一下现有的技术，可以大致分为：cap为原理的LCN，Seata；base原理的MQ解决方案。

结合本项目，因为互相调用的接口比较多，而且接口数量比较多，更偏向与对业务的0侵入类型的，LCN目前停止维护，Seata由阿里大厂集成，成了主流。

Seata官网上有源码，可以直接引入项目中，这里我为了节省项目结构直接用服务端Release版了，这里记录一下刚配置好的方法。

下载地址：[https://github.com/seata/seata/releases/tag/v1.1.0][https_github.com_seata_seata_releases_tag_v1.1.0]

装的时候确保JAVA环境正确，之前我的JRE放错位置了导致后来客户端连不上服务端。

下载完解压，主要需要修改的是conf目录下的两个配置文件：file.confi和registry.conf

file.conf配置方法：

\------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------  
\#\# transaction log store, only used in seata-server  
store \{  
  \#\# store mode: file、db  
  mode = "db"

\#\# file store property  
  file \{  
    \#\# store location dir  
    dir = "sessionStore"  
    \# branch session size , if exceeded first try compress lockkey, still exceeded throws exceptions  
    maxBranchSessionSize = 16384  
    \# globe session size , if exceeded throws exceptions  
    maxGlobalSessionSize = 512  
    \# file buffer size , if exceeded allocate new buffer  
    fileWriteBufferCacheSize = 16384  
    \# when recover batch read size  
    sessionReloadReadSize = 100  
    \# async, sync  
    flushDiskMode = async  
  \}

\#\# database store property  
  db \{  
    \#\# the implement of javax.sql.DataSource, such as DruidDataSource(druid)/BasicDataSource(dbcp) etc.  
    datasource = "dbcp"  
    \#\# mysql/oracle/h2/oceanbase etc.  
    dbType = "mysql"  
    driverClassName = "com.mysql.jdbc.Driver"  
    url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/seata?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8"  
    user = "root"  
    password = "root"  
    minConn = 1  
    maxConn = 10  
    globalTable = "global\_table"  
    branchTable = "branch\_table"  
    lockTable = "lock\_table"  
    queryLimit = 100  
  \}  
\}

\------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

红色部分是需要注意的，另外需要在上面url里的数据库创建三个表，目前我还没搞懂这表示干嘛的，应该是当做中间件数据存储用的吧。

sql语句：

-- -------------------------------- The script used when storeMode is 'db' --------------------------------
    -- the table to store GlobalSession data
    CREATE TABLE IF NOT EXISTS `global_table`
    (
        `xid`                       VARCHAR(128) NOT NULL,
        `transaction_id`            BIGINT,
        `status`                    TINYINT      NOT NULL,
        `application_id`            VARCHAR(32),
        `transaction_service_group` VARCHAR(32),
        `transaction_name`          VARCHAR(128),
        `timeout`                   INT,
        `begin_time`                BIGINT,
        `application_data`          VARCHAR(2000),
        `gmt_create`                DATETIME,
        `gmt_modified`              DATETIME,
        PRIMARY KEY (`xid`),
        KEY `idx_gmt_modified_status` (`gmt_modified`, `status`),
        KEY `idx_transaction_id` (`transaction_id`)
    ) ENGINE = InnoDB
      DEFAULT CHARSET = utf8;
    
    -- the table to store BranchSession data
    CREATE TABLE IF NOT EXISTS `branch_table`
    (
        `branch_id`         BIGINT       NOT NULL,
        `xid`               VARCHAR(128) NOT NULL,
        `transaction_id`    BIGINT,
        `resource_group_id` VARCHAR(32),
        `resource_id`       VARCHAR(256),
        `branch_type`       VARCHAR(8),
        `status`            TINYINT,
        `client_id`         VARCHAR(64),
        `application_data`  VARCHAR(2000),
        `gmt_create`        DATETIME(6),
        `gmt_modified`      DATETIME(6),
        PRIMARY KEY (`branch_id`),
        KEY `idx_xid` (`xid`)
    ) ENGINE = InnoDB
      DEFAULT CHARSET = utf8;
    
    -- the table to store lock data
    CREATE TABLE IF NOT EXISTS `lock_table`
    (
        `row_key`        VARCHAR(128) NOT NULL,
        `xid`            VARCHAR(96),
        `transaction_id` BIGINT,
        `branch_id`      BIGINT       NOT NULL,
        `resource_id`    VARCHAR(256),
        `table_name`     VARCHAR(32),
        `pk`             VARCHAR(36),
        `gmt_create`     DATETIME,
        `gmt_modified`   DATETIME,
        PRIMARY KEY (`row_key`),
        KEY `idx_branch_id` (`branch_id`)
    ) ENGINE = InnoDB
      DEFAULT CHARSET = utf8;

另外，在接口调用的每个业务数据库下也要建立一个表undo\_log

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 DEFAULT CHARSET=utf8;

registry.conf配置：

\------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

registry \{  
  \# file 、nacos 、eureka、redis、zk、consul、etcd3、sofa  
  type = "eureka"

nacos \{  
    serverAddr = "localhost"  
    namespace = ""  
    cluster = "default"  
  \}  
  eureka \{

\#这里用哪个就配置哪个，对应服务注册中心、  
    serviceUrl = "http://localhost:9091/eureka"

\#这里最好统一命名一下，下面要用  
    application = "seata-server"  
    weight = "1"  
  \}  
  redis \{  
    serverAddr = "localhost:6379"  
    db = "0"  
  \}  
  zk \{  
    cluster = "default"  
    serverAddr = "127.0.0.1:2181"  
    session.timeout = 6000  
    connect.timeout = 2000  
  \}  
  consul \{  
    cluster = "default"  
    serverAddr = "127.0.0.1:8500"  
  \}  
  etcd3 \{  
    cluster = "default"  
    serverAddr = "http://localhost:2379"  
  \}  
  sofa \{  
    serverAddr = "127.0.0.1:9603"  
    application = "default"  
    region = "DEFAULT\_ZONE"  
    datacenter = "DefaultDataCenter"  
    cluster = "default"  
    group = "SEATA\_GROUP"  
    addressWaitTime = "3000"  
  \}  
  file \{  
    name = "file.conf"  
  \}  
\}

config \{  
  \# file、nacos 、apollo、zk、consul、etcd3  
  type = "file"

nacos \{  
    serverAddr = "localhost"  
    namespace = ""  
    group = "SEATA\_GROUP"  
  \}  
  consul \{  
    serverAddr = "127.0.0.1:8500"  
  \}  
  apollo \{  
    app.id = "seata-server"  
    apollo.meta = "http://192.168.1.204:8801"  
    namespace = "application"  
  \}  
  zk \{  
    serverAddr = "127.0.0.1:2181"  
    session.timeout = 6000  
    connect.timeout = 2000  
  \}  
  etcd3 \{  
    serverAddr = "http://localhost:2379"  
  \}  
  file \{  
    name = "file.conf"  
  \}  
\}

\------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

我这里只注册到了eruka里，所以只配了eruka部分

直接在bin目录下打开cmd窗口，seata-server.bat 命令运行，打开eruka发现注册成功，默认端口8091

![20200730090954634.png][]

下面是客户端，调用方和被调用方都得引入这些依赖

<dependency>
                <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-alibaba-seata</artifactId>
                <version>2.2.0.RELEASE</version>
                <exclusions>
                    <exclusion>
                        <artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId>
                        <groupId>io.seata</groupId>
                    </exclusion>
                </exclusions>
            </dependency>
    
            
            <dependency>
                <groupId>io.seata</groupId>
                <artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId>
                <version>1.1.0</version>
            </dependency>

客户端的配置文件如下，seata相关要注意数据的位置。

spring:
      cloud:
        alibaba:
          seata:
            #注意这个tx_groupa名字，和下面要对着
            tx-service-group: tx_groupa
    
    #阿里分布式事务配置
    seata:
      service:
        vgroup-mapping:
          #这里的组名tx_groupa就是上面已经配置过的
          # seata-server 对应的就是register.conf里的application选项的内容
          tx_groupa: seata-server
        grouplist:
          #这里对应的就是上面的seata-server，后面的是seata服务的IP地址和端口号
          seata-server: 127.0.0.1:8091
        enable-degrade: false
        disable-global-transaction: false

两个客户端都加入依赖后，在需要加上分布式事务管理的接口方法上面加入

@GlobalTransactional(rollbackFor = Exception.class)

注解即可，亲测可用。

[https_seata.io_zh-cn_docs_user_quickstart.]: https://seata.io/zh-cn/docs/user/quickstart.html
[https_github.com_seata_seata_releases_tag_v1.1.0]: https://github.com/seata/seata/releases/tag/v1.1.0
[20200730090954634.png]: /images/20230208/8c9006ffd1ba4c8a9618841187353600.png