听说你还不会SpringCloud分布式事务？

2023-10-08 08:45:04

一、基于XA的两阶段提交方案

两阶段提交方案应用非常广泛，几乎所有商业OLTP数据库都支持XA协议。但是两阶段提交方案锁定资源时间长，对性能影响很大，基本不适合解决微服务事务问题。

二、TCC解决方案

TCC方案在电商、金融领域落地较多。TCC方案其实是两阶段提交的一种改进。其将整个业务逻辑的每个分支显式的分成了Try、Confirm、Cancel三个操作。Try部分完成业务的准备工作，confirm部分完成业务的提交，cancel部分完成事务的回滚。基本原理如下图所示。
事务开始时，业务应用会向事务协调器注册启动事务。之后业务应用会调用所有服务的try接口，完成一阶段准备。之后事务协调器会根据try接口返回情况，决定调用confirm接口或者cancel接口。如果接口调用失败，会进行重试。
微服务倡导服务的轻量化、易部署，而TCC方案中很多事务的处理逻辑需要应用自己编码实现，复杂且开发量大。

三、分布式事务中间件解决方案

分布式事务中间件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。典型代表有：阿里的GTS（https://www.aliyun.com/aliware/txc）、开源应用LCN。
其实现原理如下

LCN分布式事务框架

a. 在设计框架之初的1.0 ~ 2.0的版本时，框架设计的步骤是如下的，各取其首字母得来的LCN命名。锁定事务单元（lock）、确认事务模块状态(confirm)、通知事务(notify)
b. 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。
c. 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。
d. 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

tx-lcn官方地址：https://www.txlcn.org/
tx-lcn Github地址：https://github.com/codingapi/tx-lcn
tx-lcn服务下载地址：https://pan.baidu.com/s/1cLKAeE#list/path=%2F
tx-lcn服务源码地址：https://github.com/codingapi/tx-lcn/tree/master/tx-manager

LCN应用 - 搭建tx-manager服务

LCN是通过一个独立的微服务tx-manager作为分布式事务控制服务端（事务协调器）。需要执行分布式事务控制的微服务应用都通过远程服务调用的方式，在tx-manager上标记事务组，在执行事务处理后，将本地事务状态发送到tx-manager中对应的事务组上，tx-manager会根据具体的状态来通知相应的微服务应用提交或回滚。
tx-manager也是使用Spring Cloud开发的一个微服务应用，在搭建过程上是非常简单的。
下载tx-manager事务协调器zip压缩包：https://pan.baidu.com/s/1cLKAeE#list/path=%2F
压缩包解压后内容如下

修改application.properties配置文件，提供本地微服务应用的Eureka注册中心配置、redis配置。其中redis是事务协调器在处理事务组时使用的临时存储

##########################txmanager-start#######################
#服务端口
server.port=8899

#tx-manager不得修改
spring.application.name=tx-manager

spring.mvc.static-path-pattern=/**
spring.resources.static-locations=classpath:/static/
###########################txmanager-end#######################

#eureka 地址
eureka.client.service-url.defaultZone=http://127.0.0.1:8761/eureka/
eureka.instance.prefer-ip-address=true

#############################redis-start#########################
##redis 单点环境配置
#redis
spring.redis.database=0
spring.redis.timeout=0
spring.redis.host=192.168.1.136
spring.redis.port=6379
spring.redis.pool.max-active=100
spring.redis.pool.max-wait=3000
spring.redis.pool.max-idle=200
spring.redis.pool.min-idle=50
spring.redis.pool.timeout=600
##############################redis-end##########################

###############################LCN-start########################
tm.transaction.netty.delaytime = 5
tm.transaction.netty.hearttime = 15
tm.redis.savemaxtime=30
tm.socket.port=9999
tm.socket.maxconnection=100
tm.compensate.auto=false
tm.compensate.notifyUrl=http://ip:port/path
tm.compensate.tryTime=30
tm.compensate.maxWaitTime=5000

logging.level.com.codingapi=debug

将修改后的application.properties配置文件打包到tx-manager-x.x.x.jar中，替代jar中原有的默认配置文件。
使用命令：java -jar tx-manager-x.x.x.jar启动微服务。
测试tx-manager事务协调器是否启动成功可以访问http://ip:8899/。如下结果代表事务协调器启动成功

在微服务中使用LCN实现分布式事务管理
在所有需要处理分布式事务的微服务中增加下述依赖：为统一资源版本，使用properties统一管理版本信息

 <properties>
  <lcn.last.version>4.1.0</lcn.last.version>
 </properties>
  <dependency>
   <groupId>com.codingapi</groupId>
   <artifactId>transaction-springcloud</artifactId>
   <version>${lcn.last.version}</version>
   <exclusions>
    <exclusion>
     <groupId>org.slf4j</groupId>
     <artifactId>*</artifactId>
    </exclusion>
   </exclusions>
  </dependency>
  <dependency>
   <groupId>com.codingapi</groupId>
   <artifactId>tx-plugins-db</artifactId>
   <version>${lcn.last.version}</version>
   <exclusions>
    <exclusion>
     <groupId>org.slf4j</groupId>
     <artifactId>*</artifactId>
    </exclusion>
   </exclusions>
  </dependency>

在全局配置文件中增加下述配置

# 定义事务协调器所在位置。根据具体环境定义其中的IP地址和端口。
tm.manager.url=http://127.0.0.1:8899/tx/manager/

使用LCN做分布式事务管理时，微服务应用内必须提供一个用于获取txUrl（txUrl就是全局配置文件中定义的tm.manager.url）的类型实现，这个类可以使用独立应用定义，在微服务应用中引入。本案例中为了方便，直接在所有的微服务应用中提供对应代码实现。具体如下

@Service
public class TxManagerTxUrlServiceImpl implements TxManagerTxUrlService {
 @Value("${tm.manager.url}")
 private String url;

 @Override
 public String getTxUrl() {
  return url;
 }
}

在分布式事务管理代码中增加注解@TxTransaction。在业务调用方增加的注解需要属性isStart=true。而被调用方则不需要定义任何的注解属性。如：
交易服务调用了订单服务，那么交易服务中代码

@TxTransaction(isStart=true)
@Transactional
public void trade() {
    //本地调用
    tradeDao.save();
    //远程调用方
    orderService.order();
}

订单服务中代码

@Transactional
@TxTransaction
public void order() {
    //本地调用
    orderDao.save();
}

码农公寓

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二、TCC解决方案

三、分布式事务中间件解决方案

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