seata-golang 接入指南
作者 | 刘晓敏
来源|阿里巴巴云原生公众号
seata-golang 是一个分布式事务框架，实现了 AT 模式和 TCC 模式，AT 模式相较 TCC 模式对代码的入侵性更小、需要开发的接口更少；但 AT 模式对事务操作的数据持有全局锁，从这点来说，TCC 模式性能更好。
seata 的 AT 模式将全局锁放在 transaction coordinator 也就是事务协调器上，依赖于具体锁接口的存储实现方式可以是 file/db/redis 等，而不是数据库锁，每个分支事务提交时立即释放数据库锁，这样对数据库的压力也就减小了，变相得提升了数据库的性能。seata AT 模式和 TCC 模式的原理见：[Seata 是什么？]
下面以 seats-golang samples 为例，就 AT 模式和 TCC 模式如何接入到业务中做一个说明。
AT 模式接入
在 samples/at 目录下，有三个微服务：product_svc、order_svc、aggregation_svc。
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product_svc 负责创建订单时扣减库存。
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order_svc 负责创建订单时写入订单主表和订单明细表。
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aggregation_svc 通过 http 请求调用 order_svc 和 product _svc 的接口。
1. 全局事务代理
熟悉 seata java 框架的都知道，seata java 框架通过扫描 @GlobalTransactional 注解，动态生成 AOP 切面，代理被 @GlobalTransactional 标记的方法，实现全局事务的开启、提交或者回滚。
不同于作为解释型语言的 Java，Go 是一种编译型语言，所以 seata-golang 使用了反射技术实现动态代理功能，被代理的对象需要实现 GlobalTransactionProxyService 接口。
type GlobalTransactionProxyService interface {
GetProxyService() interface{}
GetMethodTransactionInfo(methodName string) *TransactionInfo
}
aggregation_svc 中的 Svc struct 有一个方法 CreateSo，该方法通过对 order_svc 和 product_svc 的调用实现了创建订单和扣减库存。seata-golang 要代理该 *Svc 对象，需要创建一个代理对象，被代理的方法要在代理对象中作为一个空方法成员，等待 seata-golang 去动态实现。
type ProxyService struct {
*Svc
CreateSo func(ctx context.Context, rollback bool) error
}
代理对象 ProxyService 通过组合方式内置被代理对象 Svc，在开发者调用 tm.Implement(svc.ProxySvc) 方法后，seata-golang 会通过 Svc 实现的 GlobalTransactionProxyService 接口获取动态创建 CreateSo 方法所需要的事务信息，然后根据这些事务信息去动态创建 CreateSo 方法：开启事务 -> 执行被代理 *Svc 对象的 CreateSo 方法逻辑 -> 根据被代理的 CreateSo 方法的返回错误信息决定提交还是回滚。
2. 传递全局事务 ID
可以通过如下三种方式传递全局事务 ID。
1）Http
在 aggregation_svc 这个服务里，Seata-golang 通过 request header （req.Header.Set("XID", rootContext.GetXID())）将 XID （全局事务 ID）传递到了 order_svc 和 product_svc，order_svc 和 product_svc 则从 Request Header 取出 XID （c.Request.Header.Get("XID")）用于分支事务处理。
2）Dubbo
如果使用 dubbo 协议 rpc 通信，则需要把 XID 注入到 attachment 中传递到下游。
如果使用 dubbo-go 框架，dubbo-go 会从 context 中读取 attachment 将其序列化传递给服务端。可以采用如下的方式，将 XID 传递出去：
context.WithValue(ctx, "attachment", map[string]string{
"XID": rootContext.GetXID(),
}
dubbo-go 服务端则从 attachment 中取出 XID，再注入到 context 中，分支事务的业务方法则可以从 context 中获取 XID 用于分支事务处理。
// SeataFilter ...
type SeataFilter struct {
}
// Invoke ...
func (sf *SeataFilter) Invoke(ctx context.Context, invoker protocol.Invoker, invocation protocol.Invocation) protocol.Result {
xid := invocation.AttachmentsByKey("XID", "")
if xid != "" {
return invoker.Invoke(context.WithValue(ctx, "XID", xid), invocation)
}
return invoker.Invoke(ctx, invocation)
}
// OnResponse ...
func (sf *SeataFilter) OnResponse(ctx context.Context, result protocol.Result, invoker protocol.Invoker, invocation protocol.Invocation) protocol.Result {
return result
}
// GetSeataFilter ...
func getSeataFilter() filter.Filter {
return &SeataFilter{}
}
上面的 filter 通过 extension.SetFilter("SEATA", getSeataFilter) 方法可将其注入到 dubbo-go 的 filter 链。
3）GRPC
grpc 可通过 metadata 传递 XID。
客户端首先将 XID 放入 md := metadata.Pairs("XID", rootContext.GetXID())，再将 metadata 传入 context：metadata.NewOutgoingContext(context.Background(), md)。
服务端则通过 md, ok := metadata.FromIncomingContext(ctx) 获取到 metadata，再从中取出 XID。
3. 事务分支处理
AT 模式除了要对发起全局事务的方法做代理，还需要对数据源做代理。
seata 通过代理数据源，对 sql 语句进行解析，来获取修改数据的修改前和修改后的数据，供 transaction coordinator 回滚时使用。对数据源的代理，只需要将你创建的 sql driver 实例注入到 seata-golang 的 db 操作对象中：
db, err := exec.NewDB(config.GetATConfig(), {你的 sql driver 实例})
如果你使用了 xorm 或者 gorm，则可从 xorm 对象或者 gorm 对象中取出 sql driver 实例，用上面的方法构造出 seata-golang 的 db 操作对象。这意味着你可以同时使用 orm 框架和 seata-golang 框架，当你的操作需要用到事务时，用 seata-golang 的 db 操作对象去执行 sql 语句。
通过上一节的介绍，开发者已经可以在服务端拿到上游传递过来的 XID 了。为了将分支事务加入到全局事务组中，开发者需要使用获取的 XID 构造一个 RootContext：
rootContext := &context.RootContext{Context: ctx}
rootContext.Bind("{上游获取到的 XID}")
开启分支事务时，调用流程如下：
- 调用 seata-golang 的 db 操作对象的 Begin 方法获取分支事务对象
tx, err := dao.Begin(ctx)。 - 执行 sql 语句则使用该分支事务对象 tx 的 Exec 方法
func (tx *Tx) Exec(query string, args ...interface{}) (sql.Result, error)。 - 执行完 sql 操作逻辑后，可根据返回的结果，调用
tx.Commit()或tx.Rollback()来提交或回滚分支操作。
最后，整个分支事务是否成功提交，执行成功还是失败需要返回结果给调用方，也就是全局事务的发起方，transaction manager 会根据返回的结果决定是否提交或回滚整个全局事务。
TCC 模式接入
TCC 模式相较 AT 模式，约束会多一些。TCC 模式首先要求开发者实现 TccService 接口，还要求接口三个方法的参数都封装到一个 BusinessActionContext 里。
开发者调用 Try 方法，seata-golang 框架调用 Confirm/Cancel 方法。框架根据所有分支事务 Try 方法是否都执行成功，来决定发起全局提交或回滚。全局提交则由框架自动调用每个事务分支的 Confirm 方法，全局回滚则调用加入事务组的所有事务分支的 Cancel 方法。
type TccService interface {
Try(ctx *context.BusinessActionContext) (bool, error)
Confirm(ctx *context.BusinessActionContext) bool
Cancel(ctx *context.BusinessActionContext) bool
}
在调用 Try 方法之前，事务分支要加入事务组，且需要把 Try 方法执行的上下文即 BusinessActionContext 存到 Transaction coordinator，这样框架在提交或回滚时，才能把 BusinessActionContext 参数传递给 confirm、cancel 方法，这部分逻辑仍然通过代理实现。所以开发者还需要创建一个代理类，并实现接口 TccProxyService：
type TccProxyService interface {
GetTccService() TccService
}
通过调用 tcc.ImplementTCC({代理类实例}) 方法，框架会为代理类实现上述逻辑。开发者可在 samples/tcc 目录查看 tcc 模式的示例。
总结陈述
除了项目结构目录内的 samples，还有一个 dubbo-go 的例子 dubbo-go-seata。对于上文讲述的接入方法，还希望读者结合代码多多理解，融汇贯通。
当前 seata-golang 与最新的 seata java 1.4 版本协议上完全打通，如果有公司在技术栈上既有使用 java 语言也有使用 golang 语言，可接入 seata 框架来解决您的分布式事务后顾之忧。
如果你有任何疑问，欢迎钉钉加入交流群【钉钉群号 33069364】。
参考资料
- seata 官方：https://seata.io
- java 版 seata：https://github.com/seata/seata
- seata-golang 项目地址：https://github.com/opentrx/seata-golang
- seata-golang go 夜读 b 站分享：https://www.bilibili.com/video/BV1oz411e72T
- 基于 getty 的 seata-golang 通信模型详解：http://seata.io/zh-cn/blog/seata-golang-communication-mode.html
作者简介
刘晓敏 (GitHubID dk-lockdown)，目前就职于 h3c 成都分公司，擅长使用 Java/Go 语言，在云原生和微服务相关技术方向均有涉猎，目前专攻分布式事务。