Laravel基于RT模式实现分布式事务(全球首创支持子服务嵌套事务)

快速预览

安装laravel5.5 - laravel8之间的版本,然后安装composer包

## 必须使用composer2版本
composer require windawake/laravel-reset-transaction dev-master

首先创建order,storage,account3个mysql数据库实例,3个控制器,3个model,在phpunit.xml增加testsuite Transaction,然后启动web服务器。这些操作只需要执行下面命令全部完成

php artisan resetTransact:create-examples && php artisan serve --host=0.0.0.0 --port=8000

打开另一个terminal,启动端口为8001的web服务器

php artisan serve --host=0.0.0.0 --port=8001

最后运行测试脚本 `
./vendor/bin/phpunit --testsuite=Transaction --filter=ServiceTest
`运行结果如下所示,3个例子测试通过。

DESKTOP:/web/linux/php/laravel/laravel62# ./vendor/bin/phpunit --testsuite=Transaction --filter=ServiceTest
Time: 219 ms, Memory: 22.00 MB

OK (3 tests, 12 assertions)

功能特性

  1. 开箱即用,不需要重构原有项目的代码,与mysql事务写法一致,简单易用。
  2. 遵守两段提交协议,属于强一致性事务,高并发下,支持读已提交的事务隔离级别,数据一致性100%接近mysql xa。
  3. 由于事务拆分成多个,变成了几个小事务,压测发现比mysql普通事务更少发生死锁。
  4. 支持分布式事务嵌套,与savepoint一致效果。
  5. 支持避免不同业务代码并发造成脏数据的问题。
  6. 默认支持http协议的服务化接口,想要支持其它协议则需要重写中间件。
  7. 支持子服务嵌套分布式事务(全球首创)
  8. 支持服务,本地事务和分布式事务混合嵌套(全球首创)
  9. 支持超时3次重试,重复请求保证幂等性
  10. 支持异步批量提交,提高接口性能(开发中)
  11. 支持go,java语言(开发中)

对比阿里seata AT模式,有什么优点?请阅读 https://learnku.com/articles/...

解决了哪些并发场景

  • [x] 一个待发货订单,用户同时操作发货和取消订单,只有一个成功
  • [x] 积分换取优惠券,只要出现积分不够扣减或者优惠券的库存不够扣减,就会全部失败。

原理解析

Reset Transaction,中文名为重置型分布式事务,又命名为RT模式,与seata AT模式都是属于二段提交。
看过《明日边缘》电影就会知道,存档和读档的操作。这个分布式事务组件仿造《明日边缘》电影的原理,reset是重置的意思,即每次请求基础服务一开始时读档,然后继续后面的操作,结束时所有操作全部回滚并且存档,最后一步commit把存档全部执行成功。整个过程是遵守两段提交协议,先prepare,最后commit。

以用户A用招行卡转账100元给用户B招行账号的场景为例子,画了以下流程图。
Laravel基于RT模式实现分布式事务(全球首创支持子服务嵌套事务)_第1张图片
右图开启reset分布式事务后,比左图多了请求4。请求4所做的事情,都是请求1-3之前做过的东西,又回来原点重新再来,最终提交事务,结束这转账的流程。

支持子服务嵌套分布式事务(全球首创)

Laravel基于RT模式实现分布式事务(全球首创支持子服务嵌套事务)_第2张图片
世界级的一个难题:A服务commit->B服务rollback->C服务commit->D服务commit sql,这种场景下,ABCD都是不同数据库,如何才能实现让A服务提交了B服务,回滚了C服务和D服务的所有操作呢?

这个问题,seata和go-dtm都没法解决。解决问题的关键点在于C服务和D服务必须要假提交,不能真提交,如果真提交就无力回天了。

实现支持子服务嵌套分布式事务后,带来什么好处呢?可以让A服务成为别人的服务,并且任意嵌套在链路里任何一层。打破了以往的束缚:A服务必须是根服务,A服务若要成为子服务,必须大改代码。用了RT模式的话,A服务不需要修改代码就能成为别人的服务。

如何使用

vendor/windawake/laravel-reset-transaction/tests/ServiceTest.php文件为例子

client = new Client([
            'base_uri' => $this->baseUri,
            'timeout' => 60,
        ]);
        $requestId = session_create_id();
        session()->put('rt_request_id', $requestId);
    }

    public function testCreateOrderWithCommit()
    {
        $orderCount1 = ResetOrderModel::count();
        $storageItem1 = ResetStorageModel::find(1);
        $accountItem1 = ResetAccountModel::find(1);
        // 开启RT模式分布式事务
        $transactId = RT::beginTransaction();
        $orderNo = rand(1000, 9999); // 随机订单号
        $stockQty = 2; // 占用2个库存数量
        $amount = 20.55; // 订单总金额20.55元

        ResetOrderModel::create([
            'order_no' => $orderNo,
            'stock_qty' => $stockQty,
            'amount' => $amount
        ]);
        // 请求库存服务,减库存
        $requestId = session_create_id();
        $response = $this->client->put('/api/resetStorage/1', [
            'json' => [
                'decr_stock_qty' => $stockQty
            ],
            'headers' => [
                'rt_request_id' => $requestId,
                'rt_transact_id' => $transactId,
                'rt_connection' => 'service_storage'
            ]
        ]);
        $resArr1 = $this->responseToArray($response);
        $this->assertTrue($resArr1['result'] == 1, 'lack of stock'); //返回值是1,说明操作成功
        // 请求账户服务,减金额
        $requestId = session_create_id();
        $response = $this->client->put('/api/resetAccount/1', [
            'json' => [
                'decr_amount' => $amount
            ],
            'headers' => [
                'rt_request_id' => $requestId,
                'rt_transact_id' => $transactId,
                'rt_connection' => 'service_account'
            ]
        ]);
        $resArr2 = $this->responseToArray($response);
        $this->assertTrue($resArr2['result'] == 1, 'not enough money'); //返回值是1,说明操作成功
        // 提交RT模式分布式事务
        RT::commit();

        $orderCount2 = ResetOrderModel::count();
        $storageItem2 = ResetStorageModel::find(1);
        $accountItem2 = ResetAccountModel::find(1);

        $this->assertTrue(($orderCount1 + 1) == $orderCount2); //事务内创建了一个订单
        $this->assertTrue(($storageItem1->stock_qty - $stockQty) == $storageItem2->stock_qty); //事务内创建订单后需要扣减库存
        $this->assertTrue(($accountItem1->amount - $amount) == $accountItem2->amount); //事务内创建订单后需要扣减账户金额
    }

    private function responseToArray($response)
    {
        $contents = $response->getBody()->getContents();
        return json_decode($contents, true);
    }
}

个人笔记

我之前写了laravel快速服务化包,但是它没有解决数据一致性的问题。尝试用XA,但是XA只能解决单机多个数据库,没法解决多台机器服务化的问题。然后我又尝试去研究tcc和seata,但是看完后一脸懵逼,不知所措。无奈被逼上绝路,没办法了只能自创分布式事务解决方案。一直以来,我一直以为单单只用mysql是没法解决分布式事务的问题,现在终于明白,还是有办法滴!

Laravel基于RT模式实现分布式事务(全球首创支持子服务嵌套事务)_第3张图片

希望有更多的朋友相互学习和一起研究分布式事务的知识。

相关资源

laravel版本: https://github.com/windawake/...
hyperf版本: https://github.com/windawake/...

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