基于ServiceComb的分布式事务框架Saga

概述

servicecomb-saga是一个微服务应用的数据最终一致性解决方案，是一种基于在2PC和TCC两者之间的框架，简单的说是依赖协调器的TCC方式。

特性

• 高可用。支持集群模式。
• 高可靠。所有的事务事件都持久存储在数据库中。
• 高性能。事务事件是通过gRPC来上报的，且事务的请求信息是通过Kyro进行序列化和反序列化的。
• 低侵入。仅需2-3个注解和编写对应的补偿方法即可进行分布式事务。
• 部署简单。可通过Docker快速部署。
• 支持前向恢复（重试）及后向恢复（补偿）。

saga架构图

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• alpha充当协调者的角色，主要负责对事务的事件进行持久化存储以及协调子事务的状态，使其得以最终与全局事务的状态保持一致。
• omega是微服务中内嵌的一个agent，负责对网络请求进行拦截并向alpha上报事务事件，并在异常情况下根据alpha下发的指令执行相应的补偿操作。

Omega内部运行机制

omega是微服务中内嵌的一个agent。当服务收到请求时，omega会将其拦截并从中提取请求信息中的全局事务id作为其自身的全局事务id（即Saga事件id），并提取本地事务id作为其父事务id。在预处理阶段，alpha会记录事务开始的事件；在后处理阶段，alpha会记录事务结束的事件。因此，每个成功的子事务都有一一对应的开始及结束事件。

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服务间通信流程

服务间通信的流程与Zipkin的类似。在服务生产方，omega会拦截请求中事务相关的id来提取事务的上下文。在服务消费方，omega会在请求中注入事务相关的id来传递事务的上下文。通过服务提供方和服务消费方的这种协作处理，子事务能连接起来形成一个完整的全局事务。

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具体处理流程

成功场景

成功场景下，每个开始的事件都会有对应的结束事件。

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异常场景

异常场景下，omega会向alpha上报中断事件，然后alpha会向该全局事务的其它已完成的子事务发送补偿指令，确保最终所有的子事务要么都成功，要么都回滚。

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超时场景

超时场景下，已超时的事件会被alpha的定期扫描器检测出来，与此同时，该超时事务对应的全局事务也会被中断。

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QuickStart

引入Saga的依赖

      org.apache.servicecomb.saga
      omega-spring-starter
      ${saga.version}
    
    
      org.apache.servicecomb.saga
      omega-transport-resttemplate
      ${saga.version}
    

注意: 请将${saga.version}更改为实际的版本号。

添加Saga的注解及相应的补偿方法

以一个转账应用为例：

1. 在应用入口添加 @EnableOmega 的注解来初始化omega的配置并与alpha建立连接。

@SpringBootApplication
@EnableOmega
public class Application {
  public static void main(String[] args) {
    SpringApplication.run(Application.class, args);
  }
}

2. 在全局事务的起点添加 @SagaStart 的注解。

@SagaStart(timeout=10)
public boolean transferMoney(String from, String to, int amount) {
  transferOut(from, amount);
  transferIn(to, amount);
}

注意: 默认情况下，超时设置需要显式声明才生效。

3. 在子事务处添加 @Compensable 的注解并指明其对应的补偿方法。

@Compensable(timeout=5, compensationMethod="cancel")
public boolean transferOut(String from, int amount) {
  repo.reduceBalanceByUsername(from, amount);
}

public boolean cancel(String from, int amount) {
  repo.addBalanceByUsername(from, amount);
}

注意: 实现的服务和补偿必须满足幂等的条件。

注意: 默认情况下，超时设置需要显式声明才生效。

注意: 若全局事务起点与子事务起点重合，需同时声明 @SagaStart 和 @Compensable 的注解。

4. 对转入服务重复第三步即可。

参考：https://github.com/apache/incubator-servicecomb-saga/