Seata（Fescar）- 分布式事务解决方案

Seata是目前轻量级解决微服务架构中分布式事务问题的方案

传统事务模型

单个微服务之前无任何关联，各个服务调用各自DB，各自进行本地事务提交

微服务架构事务模型

微服务将模块细化，解决服务直接的耦合，各个服务分别部署运行，自然也就需要服务调用，服务调用涉及多个微服务事务一致性问题，就是分布式事务，如图

途中的三次RPC 也就有三次相对应的三个微服务本地事务的提交或者回滚，如何保证事务的统一，是微服务一个难题

传统分布式事务解决方案

基于XA的2PC（2阶段提交）方案

交易中间件与数据库通过 XA 接口规范，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。

缺点： 锁定资源时间长，不适用于微服务

TCC(Try、Confirm、Cancel)方案

TCC方案其实是两阶段提交的一种改进。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

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。

TCC方案让应用自己定义数据库操作的粒度，使得降低锁冲突、提高吞吐量成为可能。

缺点：
对应用的侵入性强。业务逻辑的每个分支都需要实现try、confirm、cancel三个操作，应用侵入性较强，改造成本高。
实现难度较大。需要按照网络状态、系统故障等不同的失败原因实现不同的回滚策略。为了满足一致性的要求，confirm和cancel接口必须实现幂等。

上述原因导致TCC方案大多被研发实力较强、有迫切需求的大公司所采用。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。

基于消息的最终一致性方案

消息一致性方案是通过消息中间件保证上、下游应用数据操作的一致性。基本思路是将本地操作和发送消息放在一个事务中，保证本地操作和消息发送要么两者都成功或者都失败。下游应用向消息系统订阅该消息，收到消息后执行相应操作。

消息方案从本质上讲是将分布式事务转换为两个本地事务，然后依靠下游业务的重试机制达到最终一致性。基于消息的最终一致性方案对应用侵入性也很高，应用需要进行大量业务改造，成本较高。

Seata解决方案

seata将分布式事务看做一个全局事务，全局事务包含很多分支事务，每个微服务的事务看做分支事务，也就是每个微服务的本地事务

Seata包含主要三个组件:

Transaction Coordinator(TC): 保持全局和分支事务的状态，驱动全局事务的提交或者回滚.

Transaction Manager™: 定义全局事务的作用域，开启全局事务，提交全局事务或者回滚全局事务
Resource Manager(RM): 管理工作中的分支事务的资源，报告注册分支事务和分支事务得状态给TC，驱动分支事务得提交或者回滚
Model

seate的核心优势(GTS: seata的开源版本名称)

1. 性能超强
   GTS通过大量创新，解决了事务ACID特性与高性能、高可用、低侵入不可兼得的问题。单事务分支的平均响应时间在2ms左右，3台服务器组成的集群可以支撑3万TPS以上的分布式事务请求。
2. 应用侵入性极低
   GTS对业务低侵入，业务代码最少只需要添加一行注解（@TxcTransaction）声明事务即可。业务与事务分离，将微服务从事务中解放出来，微服务关注于业务本身，不再需要考虑反向接口、幂等、回滚策略等复杂问题，极大降低了微服务开发的难度与工作量。
3. 完整解决方案
   GTS支持多种主流的服务框架，包括EDAS，Dubbo，Spring Cloud等。
   有些情况下，应用需要调用第三方系统的接口，而第三方系统没有接入GTS。此时需要用到GTS的MT模式。GTS的MT模式可以等价于TCC模式，用户可以根据自身业务需求自定义每个事务阶段的具体行为。MT模式提供了更多的灵活性，可能性，以达到特殊场景下的自定义优化及特殊功能的实现。
4. 容错能力强
   GTS解决了XA事务协调器单点问题，实现真正的高可用，可以保证各种异常情况下的严格数据一致

一个经典的微服务分布式事务的流程

1.TM请求TC生成一个全局事务，TC生成一个XID代表这个全局事务
2.XID通过微服务的调用链传播
3.RM请求TC注册一个当前XID全局事务的分支事务
4.TM请求TC提交或者回滚当前XID全局事务
5.TC驱动当前XID的全局事务各个分支事务提交或者回滚

用例（example）