JAVA 强一致性 2PC两阶段提交介绍以及Seata AT模式实现
这两天在搞这个分布式事务,发现网上的seata资料大多数都是乐色,啥都不是,可能他都不知道register.conf和file.conf配置是干啥的,最后本人提供真实可用Demo,有问题可以私聊.
前一章节提过 2PC有两种实现一种是XA,XA是传统分布式事务解决方案,基于数据库必须要支持2PC协议,利用数据的2PC协议来实现分布式事务,而一种是seata,但seata同时支持AT和TCC,这里seata实现的AT,AT和XA执行流程一样,都是先准备提交,最后提交还是回滚都是有事务协调器来决定,XA和AT的不同之处在于而TCC模式是在预备阶段就以及提交本地事务,释放本地锁资源.
什么是2PC两阶段提交
2PC即两阶段提交协议，是将整个事务流程分为两个阶段，准备阶段（Prepare phase）、提交阶段（commit phase）.
2是指两个阶段，P是指准备阶段，C是指提交阶段。
举例：张三和李四好久不见，老友约起聚餐，饭店老板要求先买单，才能出票。这时张三和李四分别抱怨近况不如
意，囊中羞涩，都不愿意请客，这时只能AA。只有张三和李四都付款，老板才能出票安排就餐。但由于张三和李四 都是铁公鸡，形成了尴尬的一幕：
准备阶段：老板要求张三付款，张三付款。老板要求李四付款，李四付款。 提交阶段：老板出票，两人拿票纷纷落座就餐。
例子中形成了一个事务，若张三或李四其中一人拒绝付款，或钱不够，店老板都不会给出票，并且会把已收款退 回。
整个事务过程由事务管理器和参与者组成，店老板就是事务管理器，张三、李四就是事务参与者，事务管理器负责
决策整个分布式事务的提交和回滚，事务参与者负责自己本地事务的提交和回滚。
在计算机中部分关系数据库如Oracle、MySQL支持两阶段提交协议，如下图：
- 准备阶段（Prepare phase）：事务管理器给每个参与者发送Prepare消息，每个数据库参与者在本地执行事 务，并写本地的Undo/Redo日志，此时事务没有提交。
（Undo日志是记录修改前的数据，用于数据库回滚，Redo日志是记录修改后的数据，用于提交事务后写入数 据文件）- 提交阶段（commit phase）：如果事务管理器收到了参与者的执行失败或者超时消息时，直接给每个参与者 发送回滚(Rollback)消息；否则，发送提交(Commit)消息；参与者根据事务管理器的指令执行提交或者回滚操
作，并释放事务处理过程中使用的锁资源。注意:必须在最后阶段释放锁资源。 下图展示了2PC的两个阶段，分成功和失败两个情况说明： 成功情况：
2PC主流的两种方案XA和Seata方案
- XA
这里就不讲解了,传统xa就是案例上将的
prepare阶段事务没提交,需要由事务管理器来确认事务是否提交,这样导致传统2PC会一直持有资源锁,性能差
- Seata
是由阿里中间件团队发起的开源项目 Fescar，后更名为Seata，它是一个是开源的分布式事务框架。
传统2PC的问题在Seata中得到了解决，它通过对本地关系数据库的分支事务的协调来驱动完成全局事务，是工作
在应用层的中间件。主要优点是性能较好，且不长时间占用连接资源，它以高效并且对业务0侵入的方式解决微服务场景下面临的分布式事务问题，它目前提供AT模式(即2PC)及TCC模式的分布式事务解决方案
Seata把一个分布式事务理解成一个包含了若干分支事务的全局事务。全局事务的职责是协调其下管辖的分支事务
达成一致，要么一起成功提交，要么一起失败回滚。此外，通常分支事务本身就是一个关系数据库的本地事务，下 图是全局事务与分支事务的关系图：
Seata实现2PC与传统2PC的差别： 架构层次方面，传统2PC方案的 RM 实际上是在数据库层，RM 本质上就是数据库自身，通过 XA协议实现，而 Seata的 RM 是以jar包的形式作为中间件层部署在应用程序这一侧的。
两阶段提交方面，传统2PC无论第二阶段的决议是commit还是rollback，事务性资源的锁都要保持到Phase2完成
才释放。而Seata的做法是在Phase1 就将本地事务提交，这样就可以省去Phase2持锁的时间，整体提高效率。
seata实现AT事务
本示例通过Seata中间件实现分布式事务，模拟三个账户的转账交易过程。
两个账户在三个不同的银行(张三在bank1、李四在bank2)，bank1和bank2是两个个微服务。交易过程是，张三 给李四转账指定金额。
上述交易步骤，要么一起成功，要么一起失败，必须是一个整体性的事务。
交互流程如下： 1、请求bank1进行转账，传入转账金额。 2、bank1减少转账金额，调用bank2，传入转账金额。
-
首先要下载事务协调器:
https://github.com/seata/seata/releases/download/v0.7.1/seata-server-0.7.1.zip -
解压启动:
seata-server.bat -p 8888 -m file注：其中8888为服务端口号；file为启动模式，这里指seata服务将采用文件的方式存储信息。
如上图出现“Server started…”的字样则表示启动成功。 -
创建mysql
两个库 bank1和bank2 都创建account_info 和undo_log表
CREATE TABLE `account_info` (
`id` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT 'id',
`account_name` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '户主姓名',
`account_no` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '户主id',
`account_password` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '帐户密码',
`account_balance` double DEFAULT NULL COMMENT '帐户余额'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='账户表'
CREATE TABLE `undo_log` (
`id` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT 'id',
`branch_id` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '分支id',
`xid` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '事务id',
`context` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '内容',
`rollback_info` double DEFAULT NULL COMMENT '回滚信息',
`log_status` double DEFAULT NULL COMMENT '日志状态',
`log_created` double DEFAULT NULL COMMENT '日志创建',
`log_modified` double DEFAULT NULL COMMENT '日志修改',
`ext` double DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='undo log表'
注意 undo_log名称以及字段不可修改,这个是seata 的undo日志,在上面流程中提过,Undo日志是记录修改前的数据，用于数据库回滚，Redo日志是记录修改后的数据，用于提交事务后写入数 据文件
- 创建SpringCloud工程,我这里使用spring全家桶,你也可以用阿里cloud全家桶
我这里使用SpringCloud最新版Hoxton.SR5SpringBoot使用2.3.1.RELEASE
这里就提示以下代码的作用以及关键处如何配置,源代码地址: https://github.com/cyf0477/seata-parent
说明一下注册中心还是Eureka的注册中心,没有任何改变
1.在bank1和bank2里分别加入seata依赖
2.在resource下加入registry.conf,这个conf需要在之前下载的seata服务器资源里的conf目录下copy
这里面需要关注两个文件,一个是register.conf,一个是file.conf ,这里就先讲讲这个register.conf和file.conf的作用,
- register.conf: 用于配置seata负载均衡方式,seata是分布式事务协调器,既然是分布式那么要实现高可用,必然需要有注册中心,下面就是默认register.conf内容,里面加有详细注释
registry {
#注册中心选用的方式,默认是file,可以使用nacos ,eureka上面注释列举的所有方式都支持
#注意,如果这里注册中心原则使用file方式,那么就必须使用file.conf来配置file的一些配置,而且file模式不支持高可用
# file 、nacos 、eureka、redis、zk、consul、etcd3、sofa
type = "file" 只能建立一个seata server
nacos {
serverAddr = "localhost"
namespace = "public"
cluster = "default"
}
eureka {
serviceUrl = "http://localhost:1001/eureka" #这里我用的eureka,那么只需要修改eureka就可以
application = "default" #seata注册到eureka的名称
weight = "1" #权重
}
redis {
serverAddr = "localhost:6379"
db = "0"
}
zk {
cluster = "default"
serverAddr = "127.0.0.1:2181"
session.timeout = 6000
connect.timeout = 2000
}
consul {
cluster = "default"
serverAddr = "127.0.0.1:8500"
}
etcd3 {
cluster = "default"
serverAddr = "http://localhost:2379"
}
sofa {
serverAddr = "127.0.0.1:9603"
application = "default"
region = "DEFAULT_ZONE"
datacenter = "DefaultDataCenter"
cluster = "default"
group = "SEATA_GROUP"
addressWaitTime = "3000"
}
file {
name = "file.conf"
}
}
config {
//conf只有下面列举的才需要修改 如果使用的eureka 下面配置无用
# file、nacos 、apollo、zk、consul、etcd3
type = "file"
nacos {
serverAddr = "localhost"
namespace = "public"
cluster = "default"
}
consul {
serverAddr = "127.0.0.1:8500"
}
apollo {
app.id = "seata-server"
apollo.meta = "http://192.168.1.204:8801"
}
zk {
serverAddr = "127.0.0.1:2181"
session.timeout = 6000
connect.timeout = 2000
}
etcd3 {
serverAddr = "http://localhost:2379"
}
file {
name = "file.conf"
}
}
- file.conf: seata 注册中心指定为file file.conf才有意义,并且如果指定为file 类型,那么seata不支持高可用!,这里就不讲解file.conf里面的内容了,毕竟没一点意义
- 修改yml配置
spring:
cloud:
alibaba:
seata:
tx-service-group: my_test_tx_group #seata分组
seata:
service:
grouplist:
default: ubuntu1804.wsl:8091 #seata服务地址 可以是多个 key的值我查看源码里没有要求指定什么名字,这里就随意了,如果seata集群,可以写多个服务地址
bank1 代表案例中的张三,先说一下数据源配置,让seata代理数据源,io.seata.rm.datasource.DataSourceProxy,这样seata才可能完全管理事务状态
需要在主事物分支开启@GlobalTransactional注解,在其他子事物分子是不需要这个注解
张三service
李四service
此时 seata at教程就完毕了 到这里有人可能有点混淆AT和XA AT是在seata里的概念等同于XA 都是两阶段提交解决方案 tcc解决方案使用hmily下章节讲解
附录
seata 官网 http://seata.io/zh-cn/docs/overview/what-is-seata.html
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