分布式事务中间件 Seata学习系列之一：初识Seata

引言

微服务已经不是什么新鲜话题了，越来越多的公司在进行微服务改造以及相关的探索实践工作。相关的框架也比较多，例如Spring Cloud、Dubbo等都是非常优秀的分布式框架。分布式服务在飞速发展，给我们带来减少业务耦合、独立部署等诸多优点的同时，也带来了维护成本高、系统复杂度上升等问题，其中尤为突出的就是分布式事务。当前市面上已经有一些分布式事务的解决方案，但是或多或少都存在这样或者那样的问题。本系列文章主要介绍阿里巴巴开源的分布式解决方案Seata是如何解决分布式事务痛点问题的。

• 什么是分布式事务
• 当前分布式事务痛点
• Seata是何方神圣
• 总结

一、什么是分布式事务

事务的概念大家应该都比较清楚了，这里简单回顾下。完成一项事情需要好几个操作，而事务就是将这些操作包裹成一个不可分割的执行单元，在这个执行单元中，只有当所有的操作都正常完成，这个执行单元才可以进行完整提交。但是如果该单元中有任何的操作失败，则整个单元无法提交，需要回滚至执行操作之前的状态， 可以这么说事务是天蝎座的，要么就要全部的爱，要么就不爱，从来不是半糖主义。正所谓要么什么都不做，要么就做全套（All or Nothing）。

所谓分布式事务就是事务的参与者、支持事务的服务器、资源服务器以及事务管理器分别位于不同的分布式系统的不同服务器节点之上。简单来说就是完成事务中的各个操作都是分布在不同的服务器节点上，分布式事务需要保证这些不同服务器的给个操作要么都成功，要么都失败。

分布式事务的产生主要是伴随着微服务的高速发展而来的，服务节点的不断扩充以及资源节点的分布式为分布式事务问题的产生奠定物理基础。

二、当前分布式事务痛点

既然分布式事务使我们在微服务改造以及开拓路上不得不面对的问题，那么目前针对该问题都有哪些解决方案呢？我们一起来看下。分布式事务的解决方案主要可以分为对使用方业务有侵入性的以及无侵入性的。

1、基于数据库 XA 协议的两段式提交（2PC）方案
该方案是一种业务无侵入的实现方案。它要求本地数据库支持 XA 协议，且由于 XA 协议自身的特点，它会造成事务资源长时间得不到释放，锁定周期长，而且在应用层上面无法干预，因此它性能很差，它的存在相当于七伤拳那样“伤人七分，损己三分”，因此在互联网项目中并不是很流行这种解决方案。

使用两阶段提交来完成一个全局事务， XA 规范的基础是两阶段提交协议。
第一阶段是表决阶段，所有参与者都将本事务能否成功的信息反馈发给协调者；第二阶段是执行阶段，协调者根据所有参与者的反馈，通知所有参与者，步调一致地在所有分支上提交或者回滚。

2、TCC(Try-Confirm-Cancel)方案

TCC 其实就是采用的补偿机制，其核心思想是：针对每个操作，都要注册一个与其对应的确认和补偿（撤销）操作。它分为三个阶段：

（1）try
一般都是锁定某个资源，设置一个预备类的状态，冻结部分数据,。简单的说就是通知各个业务被调方预留相关的业务资源。

（2）confirm
确认执行各个业务方的资源操作

（2）cancel
取消执行每个业务方的资源操作

三、Seata是何方神圣

1、什么是Seata
Seata(Simpe Extensible Autonomous Transcaction Architecture)那么什么样的分布式事务解决方案才是好呢，我想应该是对于现有业务无侵入同时满足高性能的解决方案。Seata`便是一种高性能、方便使用且对业务零侵入的针对微服务的一种分布式事务解决方案。

如下图所示，可以看下Seata是如何解决分布式事务的，如下所示，Seata 的设计思路是将一个分布式事务可以理解成一个全局事务，下面挂了若干个分支事务，而一个分支事务是一个满足 ACID 的本地事务，因此我们可以操作分布式事务像操作本地事务一样。

在Seata中包含了三种基本的组件来处理全局事务与分支事务的状态维护与管理，分别如下：
（1）Transaction Coordinator(TC)：事务协调器。维护全局和分支事务的状态，驱动全局事务进行提交或回滚。
（2）Transaction Manager™：事务管理器。定义全局事务的范围，开启一个全局事务、提交或者回滚一个事务。
（3）Resource Manager(RM)：资源管理器。管理处于运作的分支事务的资源，与事务协调器协作，包括注册分支事务以及报告分支事务的状态，驱动分支事务的提交与回滚。
如下图所示：

我们一起看下Seata中的全局事务的大致执行步骤是怎样的，如下：

（1）TM 向 TC 申请开启一个全局分布式事务，TC 创建全局事务后返回全局唯一的 XID，XID 会在涉及微服务的整个全局事务的上下文中进行传播；
（2）RM 向 TC 注册本地分支事务，该分支事务归属于拥有相同 XID 的全局事务；
（3）TM 向 TC 发起全局事务的提交或回滚，对应于响应的XID；
（4）TC 调度并且驱动 XID 下的分支事务完成提交或者回滚。

2、项目引入
在项目中进行maven引入

<seata.version>0.8.0</seata.version>

<dependency>
    <groupId>io.seata</groupId>
    <artifactId>seata-all</artifactId>
    <version>${seata.version}</version>
</dependency>

四、总结

本文主要介绍了分布式事务的概念以及当前分布式事务存在的不足之处，同时着重介绍了Seata分布式事务处理机制以及的优势之处。