Fescar example解析 - GlobalTransaction

2023-11-28 08:09:34

开篇

这篇文章是接着Fescar example解析 - TM流程的下一步分析，主要是对TM的处理逻辑的进一步分析，理清楚TM(Transaction Manager )的处理步骤以及代码调用链。

这篇文章的结论是TM执行事务操作包括begin/commit/rollback都是通过DefaultTransactionManager类来实现，实现形式是TM和TC进行网络通信，在整个TM->TC的过程中TM担当了Client端的角色，TC担当了Server端的角色。

背景介绍

事务资料摘自Fescar概览。
与XA 的模型类似，我们定义 3 个组件来协议分布式事务的处理过程。

Transaction Coordinator (TC)： 事务协调器，维护全局事务的运行状态，负责协调并驱动全局事务的提交或回滚。
Transaction Manager (TM)： 控制全局事务的边界，负责开启一个全局事务，并最终发起全局提交或全局回滚的决议。
Resource Manager (RM)： 控制分支事务，负责分支注册、状态汇报，并接收事务协调器的指令，驱动分支（本地）事务的提交和回滚。

一个典型的分布式事务过程：

TM 向 TC 申请开启一个全局事务，全局事务创建成功并生成一个全局唯一的 XID。
XID 在微服务调用链路的上下文中传播。
RM 向 TC 注册分支事务，将其纳入 XID 对应全局事务的管辖。
TM 向 TC 发起针对 XID 的全局提交或回滚决议。
TC 调度 XID 下管辖的全部分支事务完成提交或回滚请求。

执行过程

说明，整个执行流程如下：

1.TransactionalTemplate通过GlobalTransactionContext.getCurrentOrCreate()返回GlobalTransaction对象。
2.GlobalTransactionContext的createNew()方法创建DefaultGlobalTransaction对象。
3.DefaultGlobalTransaction的构造方法当中创建DefaultTransactionManager对象。
4.TransactionalTemplate通过DefaultGlobalTransaction执行begin/commit/rollback等操作。
5.DefaultGlobalTransaction内部通过DefaultTransactionManager执行begin/commit/rollback等操作。

源码解析

public class TransactionalTemplate {

    public Object execute(TransactionalExecutor business) throws TransactionalExecutor.ExecutionException {

        // 1. 创建一个GlobalTransaction对象
        GlobalTransaction tx = GlobalTransactionContext.getCurrentOrCreate();

        // 2. 通过GlobalTransaction开始执行事务
        try {
            tx.begin(business.timeout(), business.name());

        } catch (TransactionException txe) {
            throw new TransactionalExecutor.ExecutionException(tx, txe,
                TransactionalExecutor.Code.BeginFailure);

        }
}

说明：

创建tx对象，GlobalTransaction tx = GlobalTransactionContext.getCurrentOrCreate()。
执行全局事务，tx.beigin()及其他省略的一部分代码。

public class GlobalTransactionContext {

    private static final ThreadLocal<GlobalTransaction> THREAD_TRANSACTION_CONTEXT = new ThreadLocal<>();

    private GlobalTransactionContext() {
    }

    // 创建GlobalTransaction对象
    private static GlobalTransaction createNew() {
        GlobalTransaction tx = new DefaultGlobalTransaction();
        THREAD_TRANSACTION_CONTEXT.set(tx);
        return THREAD_TRANSACTION_CONTEXT.get();
    }

    public static GlobalTransaction getCurrent() {
        GlobalTransaction tx = THREAD_TRANSACTION_CONTEXT.get();
        if (tx != null) {
            return tx;
        }
        String xid = RootContext.getXID();
        if (xid == null) {
            return null;
        }
        tx = new DefaultGlobalTransaction(xid);
        THREAD_TRANSACTION_CONTEXT.set(tx);
        return THREAD_TRANSACTION_CONTEXT.get();
    }

    public static GlobalTransaction getCurrentOrCreate() {
        GlobalTransaction tx = getCurrent();
        if (tx == null) {
            return createNew();
        }
        return tx;
    }
}

说明：

createNew()方法创建GlobalTransaction tx对象，类型是DefaultGlobalTransaction。
保存tx到线程当中实现线程隔离，THREAD_TRANSACTION_CONTEXT.set(tx)。
GlobalTransaction对象负责执行事务的begin()、commit()、rollback()等方法。

public class DefaultGlobalTransaction implements GlobalTransaction {

    private static final int DEFAULT_GLOBAL_TX_TIMEOUT = 60000;
    private static final String DEFAULT_GLOBAL_TX_NAME = "default";

    private TransactionManager transactionManager;

    private String xid;

    private GlobalStatus status = GlobalStatus.UnKnown;

    private GlobalTransactionRole role = GlobalTransactionRole.Launcher;

    DefaultGlobalTransaction(String xid) {
        this.transactionManager = DefaultTransactionManager.get();
        this.xid = xid;
        if (xid != null) {
            status = GlobalStatus.Begin;
            role = GlobalTransactionRole.Participant;
        }
    }

    @Override
    public void begin(int timeout, String name) throws TransactionException {
        if (xid == null && role == GlobalTransactionRole.Launcher) {
            xid = transactionManager.begin(null, null, name, timeout);
            status = GlobalStatus.Begin;
            RootContext.bind(xid);
        } else {
            if (xid == null) {
                throw new ShouldNeverHappenException(role + " is NOT in a global transaction context.");
            }
            LOGGER.info(role + " is already in global transaction " + xid);
        }

    }

    @Override
    public void commit() throws TransactionException {
        check();
        RootContext.unbind();
        if (role == GlobalTransactionRole.Participant) {
            // Participant has no responsibility of committing
            return;
        }
        status = transactionManager.commit(xid);

    }

    @Override
    public void rollback() throws TransactionException {
        check();
        RootContext.unbind();
        if (role == GlobalTransactionRole.Participant) {
            // Participant has no responsibility of committing
            return;
        }
        status = transactionManager.rollback(xid);

    }

    @Override
    public GlobalStatus getStatus() throws TransactionException {
        check();
        status = transactionManager.getStatus(xid);
        return status;
    }
}

说明：

DefaultGlobalTransaction构造函数创建transactionManager 对象，this.transactionManager = DefaultTransactionManager.get();
DefaultGlobalTransaction的begin/commit/rollback通过TransactionManager的begin/commit/rollback实现。

public class DefaultTransactionManager implements TransactionManager {

    private static class SingletonHolder {
        private static final TransactionManager INSTANCE = new DefaultTransactionManager();
    }

    public static TransactionManager get() {
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }

    private DefaultTransactionManager() {

    }

    @Override
    public String begin(String applicationId, String transactionServiceGroup, 
                        String name, int timeout) throws TransactionException {
        GlobalBeginRequest request = new GlobalBeginRequest();
        request.setTransactionName(name);
        request.setTimeout(timeout);
        GlobalBeginResponse response = (GlobalBeginResponse) syncCall(request);
        return response.getXid();
    }

    @Override
    public GlobalStatus commit(String xid) throws TransactionException {
        long txId = XID.getTransactionId(xid);
        GlobalCommitRequest globalCommit = new GlobalCommitRequest();
        globalCommit.setTransactionId(txId);
        GlobalCommitResponse response = (GlobalCommitResponse) syncCall(globalCommit);
        return response.getGlobalStatus();
    }

    @Override
    public GlobalStatus rollback(String xid) throws TransactionException {
        long txId = XID.getTransactionId(xid);
        GlobalRollbackRequest globalRollback = new GlobalRollbackRequest();
        globalRollback.setTransactionId(txId);
        GlobalRollbackResponse response = (GlobalRollbackResponse) syncCall(globalRollback);
        return response.getGlobalStatus();
    }

    @Override
    public GlobalStatus getStatus(String xid) throws TransactionException {
        long txId = XID.getTransactionId(xid);
        GlobalStatusRequest queryGlobalStatus = new GlobalStatusRequest();
        queryGlobalStatus.setTransactionId(txId);
        GlobalStatusResponse response = (GlobalStatusResponse) syncCall(queryGlobalStatus);
        return response.getGlobalStatus();
    }

    private AbstractTransactionResponse syncCall(AbstractTransactionRequest request) throws TransactionException {
        try {
            return (AbstractTransactionResponse) TmRpcClient.getInstance().sendMsgWithResponse(request);
        } catch (TimeoutException toe) {
            throw new TransactionException(TransactionExceptionCode.IO, toe);
        }
    }
}

说明：

DefaultTransactionManager 是单例实现全局唯一。
DefaultTransactionManager 是TM实现begin/commit/rollback的核心逻辑。
DefaultTransactionManager 的begin/commit/rollback通过和TC通信实现。
DefaultTransactionManager 的syncCall实现和TC通信。

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