Seata 分布式事务概念
Seata 是什么
Seata 是一款开源的分布式事务解决方案，致力于提供高性能和简单易用的分布式事务服务。Seata 将为用户提供了 AT、TCC、SAGA 和XA 事务模式，为用户打造一站式的分布式解决方案。AT模式是阿里首推的模式,阿里云上有商用版本的GTS（Global TransactionService 全局事务服务）
官网：Seata
源码: https://github.com/seata/seata
官方Demo : https://github.com/seata/seata-samples
seata版本：v1.4.0
Seata的三大角色
在 Seata 的架构中，一共有三个角色：
TC (Transaction Coordinator) - 事务协调者
维护全局和分支事务的状态，驱动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。
其中，TC 为单独部署的 Server 服务端，TM 和 RM 为嵌入到应用中的 Client 客户端。
在 Seata 中，一个分布式事务的生命周期如下：
执行流程
- TM 请求 TC 开启一个全局事务。TC 会生成一个 XID 作为该全局事务的编号。XID会在微服务的调用链路中传播，保证将多个微服务的子事务关联在一起。当一进入事务方法中就会生成XID ；
（global_table 就是存储的全局事务信息 ）
- RM 请求 TC 将本地事务注册为全局事务的分支事务，通过全局事务的 XID 进行关联。
当运行数据库操作方法，branch_table 存储事务参与者
- TM 请求 TC 告诉 XID 对应的全局事务是进行提交还是回滚。
- TC 驱动 RM 们将 XID 对应的自己的本地事务进行提交还是回滚。
设计思路
AT模式的核心是对业务无侵入，是一种改进后的两阶段提交，其设计思路如图
- 第一阶段
业务数据和回滚日志记录在同一个本地事务中提交，释放本地锁和连接资源。核心在于对业务 sql 进行解析，转换成 undolog，并同时入库，这是怎么做的呢？先抛出一个概念 DataSourceProxy 代理数据源，通过名字大家大概也能基本猜到是什么个操作，后面做具体分析
参考官方文档： Seata AT 模式
- 第二阶段
分布式事务操作成功，则TC通知RM异步删除undolog
分布式事务操作失败，TM向TC发送回滚请求，RM 收到协调器TC发来的回滚请求，通过 XID 和 Branch ID 找到相应的回滚日志记录，通过回滚记录生成反向的更新 SQL 并执行，以完成分支的回滚。
整体执行流程
设计亮点
相比与其它分布式事务框架，Seata架构的亮点主要有几个:
- 应用层基于 SQL解析实现了自动补偿，从而最大程度的降低业务侵入性；
- 将分布式事务中TC（事务协调者）独立部署，负责事务的注册、回滚；
- 通过全局锁实现了写隔离与读隔离。
存在的问题
- 性能损耗
一条 Update 的SQL，则需要全局事务xid获取（与TC通讯）、before image（解析SQL，查询一次数据库）、after image（查询一次数据库）、insert undo log（写一次数据库）、before commit（与TC通讯，判断锁冲突），这些操作都需要一次远程通讯RPC，而且是同步的。另外 undo log 写入时 blob 字段的插入性能也是不高的。每条写SQL都会增加这么多开销,粗略估计会增加5倍响应时间。
- 性价比
为了进行自动补偿，需要对所有交易生成前后镜像并持久化，可是在实际业务场景下，这个是成功率有多高，或者说分布式事务失败需要回滚的有多少比率？按照二八原则预估，为了20%的交易回滚，需要将80%的成功交易的响应时间增加5倍，这样的代价相比于让应用开发一个补偿交易是否是值得？
- 全局锁
热点数据
相比XA，Seata 虽然在一阶段成功后会释放数据库锁，但一阶段在commit前全局锁的判定也拉长了对数据锁的占有时间，这个开销比XA的prepare低多少需要根据实际业务场景进行测试。全局锁的引入实现了隔离性，但带来的问题就是阻塞，降低并发性，尤其是热点数据，这个问题会更加严重。
- 回滚锁释放时间
Seata在回滚时，需要先删除各节点的undo log，然后才能释放TC内存中的锁，所以如果第二阶段是回滚，释放锁的时间会更长。
- 死锁问题
Seata的引入全局锁会额外增加死锁的风险，但如果出现死锁，会不断进行重试，最后靠等待全局锁超时，这种方式并不优雅，也延长了对数据库锁的占有时间。
Seata快速开始
Seata Server（TC）环境搭建
seata 官网文档
下载 Seata Server 安装包
https://github.com/seata/seata/releases
Server 端存储模式
- file：(默认) 单机模式，全局事务会话信息内存中读写并持久化本地文件 root.data，性能较高(默认）
- db ：（5.7+）高可用模式，全局事务会话信息通过db共享，相应性能差些
1. 打开config/file.conf
2. 修改 mode="db"
3. 修改数据库连接信息（URL\USERNAME\PASSWORD)
4. 新建表：可以去seata提供的资源信息中下载：
\script\server\db\mysql.sql
## transaction log store, only used in seata-server
store {
## store mode: file、db、redis
mode = "db"
## database store property
db {
## the implement of javax.sql.DataSource, such as DruidDataSource(druid)/BasicDataSource(dbcp)/HikariDataSource(hikari) etc.
datasource = "druid"
## mysql/oracle/postgresql/h2/oceanbase etc.
dbType = "mysql"
driverClassName = "com.mysql.jdbc.Driver"
url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3307/seata-server"
user = "root"
password = "zlp123456"
minConn = 5
maxConn = 30
globalTable = "global_table"
branchTable = "branch_table"
lockTable = "lock_table"
queryLimit = 100
maxWait = 5000
}
}redis：Seata-Server 1.3及以上版本支持,性能较高,存在事务信息丢失风险,请提前配置适合当前场景的redis持久化配置
资源目录： https://github.com/seata/seata/tree/1.3.0/script
- client 存放client端sql脚本，参数配置
- config-center 各个配置中心参数导入脚本，config.txt(包含server和client，原名nacos-config.txt)为通用参数文件
- server server端数据库脚本及各个容器配置
db存储模式+Nacos(注册&配置中心)部署
注册中心
将Seata Server注册到Nacos，修改conf目录下的registry.conf配置
registry {
# file 、nacos 、eureka、redis、zk、consul、etcd3、sofa
type = "nacos"
nacos {
application = "seata-server"
serverAddr = "127.0.0.1:8848"
group = "SEATA_GROUP"
namespace = ""
cluster = "default"
username = "nacos"
password = "nacos"
}
redis {
serverAddr = "localhost:6379"
db = 0
password = ""
cluster = "default"
timeout = 0
}
file {
name = "file.conf"
}
}启动
然后启动注册中心Nacos Server
1. 进入Nacos 安装目录，启动Nacos
startup.bat‐m standalone2. 启动seata-server 服务，进入\seata\bin目录
seata-server.batNacos 注册服务列表
配置中心
config {
# file、nacos 、apollo、zk、consul、etcd3
#type = "file"
type = "nacos"
nacos {
serverAddr = "127.0.0.1:8848"
namespace = ""
group = "SEATA_GROUP"
username = "nacos"
password = "nacos"
}
file {
name = "file.conf"
}
}注意：如果配置了 seata server 使用 nacos 作为配置中心，则配置信息会从nacos读取，file.conf可以不用配置。 客户端配置 registry.conf 使用 nacos 时也要注意group要和seata server中的group一致，默认group是"DEFAULT_GROUP"
获取/seata/script/config-center/config.txt，修改配置信息
配置事务分组， 要与客户端配置的事务分组一致
#my_test_tx_group 需要与客户端保持一致 default需要跟客户端和 registry.conf 中 registry 中的cluster保持一致
（客户端properties配置：spring.cloud.alibaba.seata.tx‐service‐group=my_test_tx_group）
事务分组： 异地机房停电容错机制
my_test_tx_group 可以自定义 比如：（guangzhou、shanghai...） ， 对应的client也要去设置
seata.service.vgroup‐mapping.projectA=guangzhoudefault 必须要等于 registry.confi cluster = "default"
配置参数同步到Nacos
shell:
sh ${SEATAPATH}/script/config-center/nacos/nacos‐config.sh ‐h localhost ‐p 8848 ‐g SEATA_GROUP 参数说明：
-h: host，默认值 localhost
-p: port，默认值 8848
-g: 配置分组，默认值为 'SEATA_GROUP'
-t: 命名空间信息，对应 Nacos 的命名空间ID字段, 默认值为空 ''
精简配置
service.vgroupMapping.my_test_tx_group=default
service.default.grouplist=127.0.0.1:8091
service.enableDegrade=false
service.disableGlobalTransaction=false
client.rm.asyncCommitBufferLimit=10000
client.rm.lock.retryInterval=10
client.rm.lock.retryTimes=30
client.rm.lock.retryPolicyBranchRollbackOnConflict=true
client.rm.reportRetryCount=5
client.rm.tableMetaCheckEnable=false
client.rm.sqlParserType=druid
client.rm.reportSuccessEnable=false
client.rm.sagaBranchRegisterEnable=false
client.tm.commitRetryCount=5
client.tm.rollbackRetryCount=5
client.tm.degradeCheck=false
client.tm.degradeCheckAllowTimes=10
client.tm.degradeCheckPeriod=2000
store.mode=db
store.db.datasource=druid
store.db.dbType=mysql
store.db.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
store.db.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/seata?useUnicode=true
store.db.user=username
store.db.password=password
store.db.minConn=5
store.db.maxConn=30
store.db.globalTable=global_table
store.db.branchTable=branch_table
store.db.queryLimit=100
store.db.lockTable=lock_table
store.db.maxWait=5000启动Seata Server
源码启动: 执行server模块下io.seata.server.Server.java的main方法
命令启动:
bin/seata-server.sh -h 127.0.0.1 -p 8091 -m db -n 1 -e test集群模式启动Seata Server
bin/seata‐server.sh ‐p 8091 ‐n 1
bin/seata‐server.sh ‐p 8092 ‐n 2
bin/seata‐server.sh ‐p 8093 ‐n 3启动成功，默认端口8091
在注册中心中可以查看到seata-server注册成功
Seata Client 快速开始
声明式事务实现（@GlobalTransactional）
接入微服务应用
业务场景：
用户下单，整个业务逻辑由二个微服务构成：
- 订单服务：根据采购需求创建订单。
- 库存服务：对给定的商品扣除库存数量。
启动Seata server端，Seata server使用nacos作为配置中心和注册中心（上一步已完成）
配置微服务整合 seata
第一步：添加pom依赖
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId>
</dependency>第二步： 各微服务对应数据库中添加 undo_log表
-- for AT mode you must to init this sql for you business database. the seata server not need it.
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `undo_log`
(
`branch_id` BIGINT(20) NOT NULL COMMENT 'branch transaction id',
`xid` VARCHAR(100) NOT NULL COMMENT 'global transaction id',
`context` VARCHAR(128) NOT NULL COMMENT 'undo_log context,such as serialization',
`rollback_info` LONGBLOB NOT NULL COMMENT 'rollback info',
`log_status` INT(11) NOT NULL COMMENT '0:normal status,1:defense status',
`log_created` DATETIME(6) NOT NULL COMMENT 'create datetime',
`log_modified` DATETIME(6) NOT NULL COMMENT 'modify datetime',
UNIQUE KEY `ux_undo_log` (`xid`, `branch_id`)
) ENGINE = InnoDB
AUTO_INCREMENT = 1
DEFAULT CHARSET = utf8 COMMENT ='AT transaction mode undo table';第三步：修改register.conf,配置nacos作为registry.type&config.type，对应seata server也使用nacos
注意：需要指定group = "SEATA_GROUP"，因为Seata Server端指定了group = "SEATA_GROUP" ，必须保证一致
registry {
# file 、nacos 、eureka、redis、zk、consul、etcd3、sofa
type = "nacos"
nacos {
application = "seata-server"
serverAddr = "127.0.0.1:8848"
group = "SEATA_GROUP"
namespace = ""
cluster = "default"
username = "nacos"
password = "nacos"
}
redis {
serverAddr = "localhost:6379"
db = 0
password = ""
cluster = "default"
timeout = 0
}
file {
name = "file.conf"
}
}
config {
# file、nacos 、apollo、zk、consul、etcd3
#type = "file"
type = "nacos"
nacos {
serverAddr = "127.0.0.1:8848"
namespace = ""
group = "SEATA_GROUP"
username = "nacos"
password = "nacos"
}
file {
name = "file.conf"
}
}如果出现这种问题：
一般大多数情况下都是因为配置不匹配导致的：
- 检查现在使用的seata服务和项目maven中seata的版本是否一致
- 检查 tx-service-group，nacos.cluster，nacos.group 参数是否和Seata Server中的配置一致
跟踪源码：seata/discover包下实现了RegistryService#lookup，用来获取服务列表
NacosRegistryServiceImpl#lookup
String clusterName = getServiceGroup(key); #获取seata server集群名称
List<Instance> firstAllInstances = getNamingInstance().getAllInstances(getServiceName(), getServiceGroup(), clusters)
第四步：修改application.yml配置
配置seata 服务事务分组，要与服务端nacos配置中心中service.vgroup_mapping的后缀对应
server:
## 启动端口
port: 8150
# 数据源
spring:
datasource:
username: root
password: zlp123456
url: jdbc:mysql://47.103.20.21:3307/zlp-mall?characterEncoding=utf8&useSSL=false&serverTimezone=UTC&
driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
#初始化时运行sql脚本
schema: classpath:sql/schema.sql
initialization-mode: never
application:
name: stock-seata
cloud:
nacos:
discovery:
server-addr: 127.0.0.1:8848
username: nacos
password: nacos
alibaba:
seata:
tx-service-group: my_test_tx_group #配置事务分组
#设置mybatis
mybatis:
mapper-locations: classpath:/mapper/*Mapper.xml
#config-location: classpath:mybatis-config.xml
typeAliasesPackage: com.zlp.seata.order.pojo
configuration:
mapUnderscoreToCamelCase: true
seata:
registry:
# 配置seata的注册中心， 告诉seata client 怎么去访问seata server(TC)
type: nacos
nacos:
server-addr: 127.0.0.1:8848 # seata server 所在的nacos服务地址
application: seata-server # seata server 的服务名seata-server ，如果没有修改可以不配
username: nacos
password: nacos
group: SEATA_GROUP # seata server 所在的组，默认就是SEATA_GROUP，没有改也可以不配
config:
type: nacos
nacos:
server-addr: 127.0.0.1:8848
username: nacos
password: nacos
group: SEATA_GROUP
logging:
level:
com.zlp.seata.stock.mapper: debug第五步 微服务发起者（TM 方）需要添加@GlobalTransactional注解
/**
* 下单
* @date 2021-12-1 14:51:18
*/
@Override
@GlobalTransactional
public Order create(Order order) {
log.info("create.req order={}", JSON.toJSONString(order));
// 插入订单
orderMapper.insert(order);
// 扣减库存 能否成功？
stockService.reduct(order.getProductId());
// 异常
int a = 1 / 0;
return order;
}第六步 测试结果
没有添加 @GlobalTransactional
模拟正常下单、扣库存异常；结果是订单数据库插入成功，扣库存失败
添加 @GlobalTransactional
模拟下单扣库存成功、扣余额失败，订单事务和库存事务正常回滚