微服务-分布式事务seata

什么是分布式事务

单体应用被拆分成微服务应用，原来的三个模块被拆分成三个独立的应用，分别使用三个独立的数据源，
业务操作需要调用三个服务来完成。此时每个服务内部的数据一致性由本地事务来保证，但是全局的数据一致性问题没法保证。
说白了就是一次调用需要修改不同服务器上的数据库，导致一个服务器崩了数据没有按照原有的预期的方式执行，导致数据错误的问题。

Seata简介

是什么

Seata是一款开源的分布式事务解决方案，致力于在微服务架构下提供高性能和简单易用的分布式事务服务。

官网地址

能干嘛

组成

由一个全局唯一事务id以及三个组件组成分别是:

全局唯一的事务id
Transaction Coordinator (TC):事务提交回滚的头头，事务最终是由它管理的
Transaction Manager ™:确定事务边界，负责管理协调这个事务的范围
Resource Manager (RM):控制分支事务，负责分支注册、状态汇报，并接收事务协调器TC的指令，驱动分支（本地）事务的提交和回滚

处理过程

TM 向 TC 申请开启一个全局事务，全局事务创建成功并生成一个全局唯一的 XID；
XID 在微服务调用链路的上下文中传播；
RM 向 TC 注册分支事务，将其纳入 XID 对应全局事务的管辖；
TM 向 TC 发起针对 XID 的全局提交或回滚决议；
TC 调度 XID 下管辖的全部分支事务完成提交或回滚请求。

如何使用

步骤

下载

注意笔者下载的是seata-server-0.9.0.zip
https://github.com/seata/seata/releases

配置

打开seata-server的conf下的file.conf

1.自定义一个事务组名称

service {
  #vgroup->rgroup
  vgroup_mapping.my_test_tx_group = "fsp_tx_group"
  #only support single node
  default.grouplist = "127.0.0.1:8091"
  #degrade current not support
  enableDegrade = false
  #disable
  disable = false
  #unit ms,s,m,h,d represents milliseconds, seconds, minutes, hours, days, default permanent
  max.commit.retry.timeout = "-1"
  max.rollback.retry.timeout = "-1"
}

指向自己的数据库

db {
    ## the implement of javax.sql.DataSource, such as DruidDataSource(druid)/BasicDataSource(dbcp) etc.
    datasource = "dbcp"
    ## mysql/oracle/h2/oceanbase etc.
    db-type = "mysql"
    driver-class-name = "com.mysql.jdbc.Driver"
    url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/seata"
    user = "root"
    password = "123456"
    min-conn = 1
    max-conn = 3
    global.table = "global_table"
    branch.table = "branch_table"
    lock-table = "lock_table"
    query-limit = 100
  }

配置registry.conf将这个组件注册到nacos中

 type = "nacos"

  nacos {
    serverAddr = "localhost:8848"
    namespace = ""
    cluster = "default"
  }

数据库配置

在自己所使用的数据库中创建一个seata的数据库
将seata中的sql脚本刷到这个库中

启动nacos

启动Seata

如下图所示，如果服务列表出现名为serverAddr的服务就说明部署成功了

订单/库存/账户业务数据库准备

业务说明

这里我们会创建三个服务，一个订单服务，一个库存服务，一个账户服务。

当用户下单时，会在订单服务中创建一个订单，然后通过远程调用库存服务来扣减下单商品的库存，
再通过远程调用账户服务来扣减用户账户里面的余额，
最后在订单服务中修改订单状态为已完成。

该操作跨越三个数据库，有两次远程调用，很明显会有分布式事务问题。

建库

CREATE DATABASE seata_order;
  
CREATE TABLE t_order (
  `id` BIGINT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
  `user_id` BIGINT(11) DEFAULT NULL COMMENT '用户id',
  `product_id` BIGINT(11) DEFAULT NULL COMMENT '产品id',
  `count` INT(11) DEFAULT NULL COMMENT '数量',
  `money` DECIMAL(11,0) DEFAULT NULL COMMENT '金额',
  `status` INT(1) DEFAULT NULL COMMENT '订单状态：0：创建中；1：已完结' 
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=7 DEFAULT CHARSET=utf8;
 
SELECT * FROM t_order;

CREATE DATABASE seata_storage;

 
CREATE TABLE t_storage (
 `id` BIGINT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
 `product_id` BIGINT(11) DEFAULT NULL COMMENT '产品id',
 `total` INT(11) DEFAULT NULL COMMENT '总库存',
 `used` INT(11) DEFAULT NULL COMMENT '已用库存',
 `residue` INT(11) DEFAULT NULL COMMENT '剩余库存'
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;
 
 
INSERT INTO seata_storage.t_storage(`id`, `product_id`, `total`, `used`, `residue`)
VALUES ('1', '1', '100', '0', '100');
 
SELECT * FROM t_storage;

CREATE DATABASE seata_account;
 
CREATE TABLE t_account (
  `id` BIGINT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY COMMENT 'id',
  `user_id` BIGINT(11) DEFAULT NULL COMMENT '用户id',
  `total` DECIMAL(10,0) DEFAULT NULL COMMENT '总额度',
  `used` DECIMAL(10,0) DEFAULT NULL COMMENT '已用余额',
  `residue` DECIMAL(10,0) DEFAULT '0' COMMENT '剩余可用额度'
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;
 
INSERT INTO seata_account.t_account(`id`, `user_id`, `total`, `used`, `residue`)  VALUES ('1', '1', '1000', '0', '1000');
 
SELECT * FROM t_account;

订单-库存-账户3个库下都需要建各自的回滚日志表

在每个数据库中跑下图文件的sql建表脚本即可

订单模块搭建

创建模块

new 一个module名为seata-order-service2001

修改pom

注意seata版本需要和当前使用版本一致



    
        mscloud
        com.zsy.springcloud
        1.0-SNAPSHOT
    
    4.0.0

    com.zsy.springcloud
    seata-order-service2001
    1.0-SNAPSHOT



    
        
        
            com.alibaba.cloud
            spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery
        
        
        
            com.alibaba.cloud
            spring-cloud-starter-alibaba-seata
            
                
                    seata-all
                    io.seata
                
            
        
        
            io.seata
            seata-all
            0.9.0
        
        
        
            org.springframework.cloud
            spring-cloud-starter-openfeign
        
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-actuator
        
        
        
            mysql
            mysql-connector-java
            5.1.37
        
        
            com.alibaba
            druid-spring-boot-starter
            1.1.10
        
        
            org.mybatis.spring.boot
            mybatis-spring-boot-starter
            2.0.0
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-test
            test
        
        
            org.projectlombok
            lombok
            true

添加yml

注意事务组名称需要和上文seata中配置的一致

server:
  port: 2001

spring:
  application:
    name: seata-order-service
  cloud:
    alibaba:
      seata:
        #自定义事务组名称需要与seata-server中的对应
        tx-service-group: fsp_tx_group
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/seata_order
    username: root
    password: 123456

feign:
  hystrix:
    enabled: false

logging:
  level:
    io:
      seata: info

mybatis:
  mapperLocations: classpath:mapper/*.xml

添加两个conf

file.conf

注意这里事务组的名称

transport {
  # tcp udt unix-domain-socket
  type = "TCP"
  #NIO NATIVE
  server = "NIO"
  #enable heartbeat
  heartbeat = true
  #thread factory for netty
  thread-factory {
    boss-thread-prefix = "NettyBoss"
    worker-thread-prefix = "NettyServerNIOWorker"
    server-executor-thread-prefix = "NettyServerBizHandler"
    share-boss-worker = false
    client-selector-thread-prefix = "NettyClientSelector"
    client-selector-thread-size = 1
    client-worker-thread-prefix = "NettyClientWorkerThread"
    # netty boss thread size,will not be used for UDT
    boss-thread-size = 1
    #auto default pin or 8
    worker-thread-size = 8
  }
  shutdown {
    # when destroy server, wait seconds
    wait = 3
  }
  serialization = "seata"
  compressor = "none"
}

service {

  vgroup_mapping.fsp_tx_group = "default" #修改自定义事务组名称

  default.grouplist = "127.0.0.1:8091"
  enableDegrade = false
  disable = false
  max.commit.retry.timeout = "-1"
  max.rollback.retry.timeout = "-1"
  disableGlobalTransaction = false
}


client {
  async.commit.buffer.limit = 10000
  lock {
    retry.internal = 10
    retry.times = 30
  }
  report.retry.count = 5
  tm.commit.retry.count = 1
  tm.rollback.retry.count = 1
}

## transaction log store
store {
  ## store mode: file、db
  mode = "db"

  ## file store
  file {
    dir = "sessionStore"

    # branch session size , if exceeded first try compress lockkey, still exceeded throws exceptions
    max-branch-session-size = 16384
    # globe session size , if exceeded throws exceptions
    max-global-session-size = 512
    # file buffer size , if exceeded allocate new buffer
    file-write-buffer-cache-size = 16384
    # when recover batch read size
    session.reload.read_size = 100
    # async, sync
    flush-disk-mode = async
  }

  ## database store
  db {
    ## the implement of javax.sql.DataSource, such as DruidDataSource(druid)/BasicDataSource(dbcp) etc.
    datasource = "dbcp"
    ## mysql/oracle/h2/oceanbase etc.
    db-type = "mysql"
    driver-class-name = "com.mysql.jdbc.Driver"
    url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/seata"
    user = "root"
    password = "123456"
    min-conn = 1
    max-conn = 3
    global.table = "global_table"
    branch.table = "branch_table"
    lock-table = "lock_table"
    query-limit = 100
  }
}
lock {
  ## the lock store mode: local、remote
  mode = "remote"

  local {
    ## store locks in user's database
  }

  remote {
    ## store locks in the seata's server
  }
}
recovery {
  #schedule committing retry period in milliseconds
  committing-retry-period = 1000
  #schedule asyn committing retry period in milliseconds
  asyn-committing-retry-period = 1000
  #schedule rollbacking retry period in milliseconds
  rollbacking-retry-period = 1000
  #schedule timeout retry period in milliseconds
  timeout-retry-period = 1000
}

transaction {
  undo.data.validation = true
  undo.log.serialization = "jackson"
  undo.log.save.days = 7
  #schedule delete expired undo_log in milliseconds
  undo.log.delete.period = 86400000
  undo.log.table = "undo_log"
}

## metrics settings
metrics {
  enabled = false
  registry-type = "compact"
  # multi exporters use comma divided
  exporter-list = "prometheus"
  exporter-prometheus-port = 9898
}

support {
  ## spring
  spring {
    # auto proxy the DataSource bean
    datasource.autoproxy = false
  }
}

registry.conf
注意这里配置为自己所使用的注册中心即可

registry {
  # file 、nacos 、eureka、redis、zk、consul、etcd3、sofa
  type = "nacos"
 
  nacos {
    serverAddr = "localhost:8848"
    namespace = ""
    cluster = "default"
  }
  eureka {
    serviceUrl = "http://localhost:8761/eureka"
    application = "default"
    weight = "1"
  }
  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 {
  # file、nacos 、apollo、zk、consul、etcd3
  type = "file"
 
  nacos {
    serverAddr = "localhost"
    namespace = ""
  }
  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"
  }
}

编写通用返回值和domain类

package com.zsy.springcloud.common;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class CommonResult {
    private Integer code;
    private String message;
    private T data;

    public CommonResult(Integer code, String message) {
        this(code, message, null);
    }
}

package com.zsy.springcloud.domain;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

import java.math.BigDecimal;

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Order {
    private Long id;

    private Long userId;

    private Long productId;

    private Integer count;

    private BigDecimal money;

    /**
     * 订单状态：0：创建中；1：已完结
     */
    private Integer status;
}

dao、service、controller

注意这里库存和账户余额扣款都是通过feign来进行调用的

创建相应的库存服务和扣款服务

库存服务

扣款服务

具体可以参照笔者源码

https://gitee.com/fugongliudehua/mscloud

测试

我们想测试分布式事务，且我们都知道feign超时时间是1s，所以我们可以尝试在账户扣款中增加一个线程休眠，如下图所示

如果去掉下图所示注解，我们可以看到t_order表创建了订单，并且storage表扣了库存，而用户钱包即t_account没有扣款，很明显这种情况等于让用户白嫖了

反之我们将注解接触就会发现，扣款服务feign报超时异常时，所有数据都会自动回滚，保证了分布式事务

seata工作原理

前置步骤

我们不妨在订单service类中添加如下所示断点

一阶段提交

在一阶段，Seata 会拦截“业务 SQL”，

解析 SQL 语义，找到“业务 SQL”要更新的业务数据，在业务数据被更新前，将其保存成“before image”，
执行“业务 SQL”更新业务数据，在业务数据更新之后，
其保存成“after image”，最后生成行锁。
以上操作全部在一个数据库事务内完成，这样保证了一阶段操作的原子性。

所以我们代码debug到库存服务的feign调用时

可以看到undo log表插入了一条数据，这就是所谓的RM 向 TC 汇报资源准备状态

并且我们可以看到rollback info中，记录了扣款前和扣款后的值

当我们执行到如下代码，由于我们设置了线程休眠30s，触发超时异常，触发了二阶段回滚

二阶段如果是回滚的话，Seata 就需要回滚一阶段已经执行的“业务 SQL”，还原业务数据。
回滚方式便是用“before image”还原业务数据；但在还原前要首先要校验脏写，对比“数据库当前业务数据”和 “after image”，
如果两份数据完全一致就说明没有脏写，可以还原业务数据，如果不一致就说明有脏写，出现脏写就需要转人工处理。

可以看到undo log之前的数据没了

反之二阶段如是顺利提交的话，
因为“业务 SQL”在一阶段已经提交至数据库，所以Seata框架只需将一阶段保存的快照数据和行锁删掉，完成数据清理即可。

源码地址