Spring Cloud + Nacos + Seata整合

Dear 丶 2024-03-27 16:29 75阅读 0赞

## 一、Seata架构 ##

### 1、Seata事务管理中有三个重要的角色： ###

*  **TC (Transaction Coordinator) -** **事务协调者：**维护全局和分支事务的状态，协调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交谈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。

### 2、Seata基于上述架构提供了四种不同的分布式事务解决方案： ###

*  XA模式：强一致性分阶段事务模式，牺牲了一定的可用性，无业务侵入
 *  TCC模式：最终一致的分阶段事务模式，有业务侵入
 *  AT模式：最终一致的分阶段事务模式，无业务侵入，也是Seata的默认模式
 *  SAGA模式：长事务模式，有业务侵入

无论哪种方案，都离不开TC，也就是事务的协调者。

## 三、部署集成 ##

[部署集成][Link 1]

## 四、四种模式实践 ##

如图所示为项目演示结构

![cb23cea6f02245afa17206bee6c98f4d.png][]

### 一、XA模式 ###

#### 1、XA模式的优点是什么？ ####

*  事务的强一致性，满足ACID原则。
 *  常用数据库都支持，实现简单，并且没有代码侵入

#### 2、XA模式的缺点是什么？ ####

*  因为一阶段需要锁定数据库资源，等待二阶段结束才释放，性能较差
 *  依赖关系型数据库实现事务

#### 3、实现XA模式 ####

Seata的starter已经完成了XA模式的自动装配，实现非常简单，步骤如下：

1、修改application.yml文件（每个参与事务的微服务），开启XA模式：

seata:
      registry:
        type: nacos
        nacos:
          server-addr: 127.0.0.1:8848
          namespace: ""
          group: DEFAULT_GROUP
          application: seata-server
          username: nacos
          password: nacos
      tx-service-group: seata-demo # 事务组名称
      service:
        vgroup-mapping: # 事务组与cluster的映射关系
          seata-demo: SH
      data-source-proxy-mode: XA #开启XA模式

2、全局事务的入口方法添加@GlobalTransactional注解:

![f5c7d5e8a904485c8e40c33b39a9c13f.png][]

### 二、AT模式 ###

#### 1、AT模式的优点： ####

*  一阶段完成直接提交事务，释放数据库资源，性能比较好
 *  利用全局锁实现读写隔离
 *  没有代码侵入，框架自动完成回滚和提交

#### 2、AT模式的缺点： ####

*  两阶段之间属于软状态，属于最终一致
 *  框架的快照功能会影响性能，但比XA模式要好很多

#### 3、实现AT模式 ####

AT模式中的快照生成、回滚等动作都是由框架自动完成，没有任何代码侵入，因此实现非常简单。只不过，AT模式需要一个表来记录全局锁、另一张表来记录数据快照undo\_log。

修改application.yml文件，将事务模式修改为AT模式即可：

seata:
      data-source-proxy-mode: AT # 默认就是AT

### 三、TCC模式 ###

#### 1、TCC模式的每个阶段是做什么的？ ####

*  Try：资源检查和预留
 *  Confirm：业务执行和提交
 *  Cancel：预留资源的释放

#### 2、TCC的优点是什么？ ####

*  一阶段完成直接提交事务，释放数据库资源，性能好
 *  相比AT模型，无需生成快照，无需使用全局锁，性能最强
 *  不依赖数据库事务，而是依赖补偿操作，可以用于非事务型数据库

#### 3、TCC的缺点是什么？ ####

*  有代码侵入，需要人为编写try、Confirm和Cancel接口，太麻烦
 *  软状态，事务是最终一致
 *  需要考虑Confirm和Cancel的失败情况，做好幂等处理

#### 4、事务悬挂和空回滚 ####

**空回滚：**

当某分支事务的try阶段**阻塞**时，可能导致全局事务超时而触发二阶段的cancel操作。在未执行try操作时先执行了cancel操作，这时cancel不能做回滚，就是**空回滚**。

执行cancel操作时，应当判断try是否已经执行，如果尚未执行，则应该空回滚。

**业务悬挂：**

对于已经空回滚的业务，之前被阻塞的try操作恢复，继续执行try，就永远不可能confirm或cancel ，事务一直处于中间状态，这就是**业务悬挂**。

执行try操作时，应当判断cancel是否已经执行过了，如果已经执行，应当阻止空回滚后的try操作，避免悬挂

#### 5、实现TCC模式 ####

解决空回滚和业务悬挂问题，必须要记录当前事务状态，是在try、还是cancel？

第一步：定义表

CREATE TABLE `account_freeze_tbl` (
      `xid` varchar(128) NOT NULL,
      `user_id` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '用户id',
      `freeze_money` int(11) unsigned DEFAULT '0' COMMENT '冻结金额',
      `state` int(1) DEFAULT NULL COMMENT '事务状态，0:try，1:confirm，2:cancel',
      PRIMARY KEY (`xid`) USING BTREE
    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 ROW_FORMAT=COMPACT;

第二步：业务分析

*  Try业务：
    
     *  记录冻结金额和事务状态到account\_freeze表
     *  扣减account表可用金额
 *  Confirm业务
    
     *  根据xid删除account\_freeze表的冻结记录
 *  Cancel业务
    
     *  修改account\_freeze表，冻结金额为0，state为2
     *  修改account表，恢复可用金额
 *  如何判断是否空回滚？
    
     *  cancel业务中，根据xid查询account\_freeze，如果为null则说明try还没做，需要空回滚
 *  如何避免业务悬挂？
    
     *  try业务中，根据xid查询account\_freeze ，如果已经存在则证明Cancel已经执行，拒绝执行try业务

接下来，我们改造account-service，利用TCC实现余额扣减功能。

第三步：声明TCC接口

TCC的Try、Confirm、Cancel方法都需要在接口中基于注解来声明。

**接口：**

@LocalTCC
    public interface AccountTCCService {
    
        @TwoPhaseBusinessAction(name = "deduct", commitMethod = "confirm", rollbackMethod = "cancel")
        void deduct(@BusinessActionContextParameter(paramName = "userId") String userId,
                    @BusinessActionContextParameter(paramName = "money")int money);
    
        boolean confirm(BusinessActionContext ctx);
    
        boolean cancel(BusinessActionContext ctx);
    }

**实现类：**

@Service
    @Slf4j
    public class AccountTCCServiceImpl implements AccountTCCService {
    
        @Autowired
        private AccountMapper accountMapper;
        @Autowired
        private AccountFreezeMapper freezeMapper;
    
        @Override
        @Transactional
        public void deduct(String userId, int money) {
            // 0.获取事务id
            String xid = RootContext.getXID();
            // 1.扣减可用余额
            accountMapper.deduct(userId, money);
            // 2.记录冻结金额，事务状态
            AccountFreeze freeze = new AccountFreeze();
            freeze.setUserId(userId);
            freeze.setFreezeMoney(money);
            freeze.setState(AccountFreeze.State.TRY);
            freeze.setXid(xid);
            freezeMapper.insert(freeze);
        }
    
        @Override
        public boolean confirm(BusinessActionContext ctx) {
            // 1.获取事务id
            String xid = ctx.getXid();
            // 2.根据id删除冻结记录
            int count = freezeMapper.deleteById(xid);
            return count == 1;
        }
    
        @Override
        public boolean cancel(BusinessActionContext ctx) {
            // 0.查询冻结记录
            String xid = ctx.getXid();
            AccountFreeze freeze = freezeMapper.selectById(xid);
    
            // 1.恢复可用余额
            accountMapper.refund(freeze.getUserId(), freeze.getFreezeMoney());
            // 2.将冻结金额清零，状态改为CANCEL
            freeze.setFreezeMoney(0);
            freeze.setState(AccountFreeze.State.CANCEL);
            int count = freezeMapper.updateById(freeze);
            return count == 1;
        }
    }

### 四、SAGA模式 ###

Saga模式是SEATA提供的长事务解决方案，在Saga模式中，业务流程中每个参与者都提交本地事务，当出现某一个参与者失败则补偿前面已经成功的参与者，一阶段正向服务和二阶段补偿服务都由业务开发实现。

Seata官网对于Saga的指南：[Seata SAGA 模式][Seata SAGA]

#### 1、优点： ####

*  事务参与者可以基于事件驱动实现异步调用，吞吐高
 *  一阶段直接提交事务，无锁，性能好
 *  不用编写TCC中的三个阶段，实现简单

#### 2、缺点： ####

*  软状态持续时间不确定，时效性差
 *  没有锁，没有事务隔离，会有脏写

## 五、四种模式对比 ##

![14258848b3c144ca93ff69706ede0b08.png][]

**有不懂，需要完整代码可以私信我............**

[Link 1]: https://blog.csdn.net/LIU_ZHAO_YANG/article/details/129003687
[cb23cea6f02245afa17206bee6c98f4d.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/b515f1f337b4417496f3467077016f10.png
[f5c7d5e8a904485c8e40c33b39a9c13f.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/ce94a845d853414e87fc49c7181e105b.png
[Seata SAGA]: https://seata.io/zh-cn/docs/user/saga.html
[14258848b3c144ca93ff69706ede0b08.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/14d0294c0bc948e186dc1237c92ee475.png