SpringCloud Alibaba之Seata简介和安装配置

分布式事务简介

概念

事务ACID

• A（Atomic）：原子性，构成事务的所有操作，要么都执行完成，要么全部不执行，不可能出现部分成功部分失 败的情况。

• C（Consistency）：一致性，在事务执行前后，数据库的一致性约束没有被破坏。比如：张三向李四转100元， 转账前和转账后的数据是正确状态这叫一致性，如果出现张三转出100元，李四账户没有增加100元这就出现了数 据错误，就没有达到一致性。

• I（Isolation）：隔离性，数据库中的事务一般都是并发的，隔离性是指并发的两个事务的执行互不干扰，一个事 务不能看到其他事务运行过程的中间状态。通过配置事务隔离级别可以避脏读、重复读等问题。

• D（Durability）：持久性，事务完成之后，该事务对数据的更改会被持久化到数据库，且不会被回滚。

事务

• 本地事务：同一数据库和服务器，称为本地事务 在计算机系统中，更多的是通过关系型数据库来控制事务，这是利用数据库本身的事务特性来实现的，因此叫数据库事务，由于应用主要靠关系数据库来控制事务，而数据库通常和应用在同一个服务器，所以基于关系型数据库的事务又被称为本地事务。

• 分布式事务：分布式事务指事务的参与者、支持事务的服务器、资源服务器以及事务管理器分别位于不同的分布式系统的不同节点之上，且属于不同的应用，分布式事务需要保证这些操作要么全部成功，要么全部失败。本质上来说，分布式事务就是为了保证不同数据库的数据一致性。

• 举例：分布式系统会把一个应用系统拆分为可独立部署的多个服务，因此需要服务与服务之间远程协作才能完成事务操 作，这种分布式系统环境下由不同的服务之间通过网络远程协作完成事务称之为分布式事务，例如用户注册送积分事务、创建订单减库存事务，银行转账事务等都是分布式事务。

通过以上的图中我们可以看出，其实只要涉及到操作多个数据源，就可能会产生事务问题，当然在实际开发中我们要尽量避免这种问题的出现，当然如果避免不了，我们就需要进行解决，在我们的微服务系统架构中，目前比较好，比较常用的解决方案就是Seata。

分布式事务理论

随着互联化的蔓延，各种项目都逐渐向分布式服务做转换。如今微服务已经普遍存在，本地事务已经无法满足分布式的要求，由此分布式事务问题诞生。分布式事务被称为世界性的难题，目前分布式事务存在两大理论依据：CAP定律 BASE理论。

CAP定律

这个定理的内容是指的是在一个分布式系统中、Consistency（一致性）、 Availability（可用性）、Partition tolerance（分区容错性），三者不可得兼。

• 一致性（C）

  在分布式系统中的所有数据备份，在同一时刻是否同样的值。（等同于所有节点访问同一份最新的数据副本）

• 可用性（A）

  在集群中一部分节点故障后，集群整体是否还能响应客户端的读写请求。（对数据更新具备高可用性）

• 分区容错性（P）

  以实际效果而言，分区相当于对通信的时限要求。系统如果不能在时限内达成数据一致性，就意味着发生了分区的情况，必须就当前操作在C和A之间做出选择

CAP是无法同时存在的，一下通过这个例子来说明

1. 当库存服务减库存以后，那么需要将数据同步到其他的服务上，这是为了保证数据一致性C，但是网络是不可靠的，所以我们系统就需要保证分区容错性P，也就是我们必须容忍网络所带来的的一些问题，此时如果我们想保证C那么就需要舍弃A，也就是说我们在保证C的情况下，就必须舍弃A，也就是CP无法保证高可用。

2. 如果为了保证A，高可用的情况下，也就是必须在限定时间内给出响应，同样由于网络不可靠P，订单服务就有可能无法拿到新的数据，但是也要给用户作出响应，那么也就无法保证C一致性。所以AP是无法保证强一致性的。

3. 如果我们想保证CA，也就是高可用和一致性，也就是必须保证网络良好才能实现，那么也就是说我们需要将库存、订单、用户放到一起，但是这种情况也就丧失了P这个保证，这个时候系统也就不是分布式系统了。

4. 总结：在分布式系统中，p是必然的存在的，所以我们只能在C和A之间进行取舍，在这种条件下就诞生了BASE理论

BASE理论

BASE是Basically Available（基本可用）、Soft state（软状态）和 Eventually consistent（最终一致性）三个短语的缩写。BASE理论是对CAP中一致性和可用性权衡的结果，其来源于对大规模互联网系统分布式实践的总结， 是基于CAP定理逐步演化而来的。BASE理论的核心思想是：即使无法做到强一致性，但每个应用都可以根据自身业务特点，采用适当的方式来使系统达到最终一致性。

• 基本可用

  基本可用是指分布式系统在出现不可预知故障的时候，允许损失部分可用性—-注意，这绝不等价于系统不可用。比如：

  （1）响应时间上的损失。正常情况下，一个在线搜索引擎需要在0.5秒之内返回给用户相应的查询结果，但由于出现故障，查询结果的响应时间增加了1~2秒

  （2）系统功能上的损失：正常情况下，在一个电子商务网站上进行购物的时候，消费者几乎能够顺利完成每一笔订单，但是在一些节日大促购物高峰的时候，由于消费者的购物行为激增，为了保护购物系统的稳定性，部分消费者可能会被引导到一个降级页面

• 软状态

  软状态指允许系统中的数据存在中间状态，并认为该中间状态的存在不会影响系统的整体可用性，即允许系统在不同节点的数据副本之间进行数据同步的过程存在延时

• 最终一致性

  最终一致性强调的是所有的数据副本，在经过一段时间的同步之后，最终都能够达到一个一致的状态。因此，最终一致性的本质是需要系统保证最终数据能够达到一致，而不需要实时保证系统数据的强一致性。

那这个位置我们依旧可以用我们刚才的例子来进行说明

基本可用：保证核心服务是可以使用的，至于其他的服务可以适当的降低响应时间，甚至是服务降级

软状态：存在中间状态，不影响整体系统使用，数据同步存在延时

最终一致性：再过了流量高峰期以后，经过一段时间的同步，保持各服务数据的一致

分布式事务解决方案

2PC即两阶段提交协议，是将整个事务流程分为两个阶段，P是指准备阶段，C是指提交阶段。

1. 准备阶段（Prepare phase）

2. 提交阶段（commit phase）

举例：比如说相亲对象两个人去吃饭，店老板要求，先付钱再吃饭，这是男女双方提出了AA，也就是说只有男女双方都付钱，才能落座吃饭，但是只要两个人中有一个不统一付款就不能落座吃饭。

• 准备阶段：老板要求男方付款，男方付款。老板要求女方付款，女方付款

• 提交阶段：老板出餐，两人纷纷落座

其实此例子就形成了一个事务，如果男女双方有一个人拒绝付款，那么老板就不会出餐，并且会把已收取的钱原路退回。

真个事务过程是由事务管理器和参与者组成的，店老板就是事务管管理器，男女双方就是参与者，事务管理器决策整个分布式事务在计算机中关系数据库支持的两阶段提交协议：

• 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资源。

具体步骤图例：

成功：

Seata简介

官网：https://seata.io/zh-cn/docs/overview/what-is-seata.html

概念：Seata 是一款开源的分布式事务解决方案，致力于提供高性能和简单易用的分布式事务服务。Seata 将为用户提供了 AT、TCC、SAGA 和 XA 事务模式，为用户打造一站式的分布式解决方案。

在我们的微服务系统中，对应业务被对应的拆分成独立模块，在官方提供的架构图中，我们可以看出当前是三个服务：

• 仓储服务：对给定的商品进行增删操作记录数量

• 订单服务：根据采购者的需求创建订单

• 账户服务：从用户账户中扣除余额、积分等

在这套架构中，用户下单购买商品的业务，就需要三个服务来完成，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就没办法保证，Seata就是来进行解决这种问题的解决方案。

Seata术语

官网地址：https://seata.io/zh-cn/docs/overview/terminology.html

要了解Seata，首先我们要了解一下Seata的几个关键的概念：

• TC (Transaction Coordinator) - 事务协调者

  维护全局和分支事务的状态，驱动全局事务提交或回滚。

• TM (Transaction Manager) - 事务管理器（发起者，同时也是RM的一种）

  定义全局事务的范围：开始全局事务、提交或回滚全局事务。

• RM (Resource Manager) - 资源管理器（每个参与事务的微服务）

  管理分支事务处理的资源，与TC交谈以注册分支事务和报告分支事务的状态，并驱动分支事务提交或回滚。

Seata-Server下载

官方下载地址：https://github.com/seata/seata/releases

1. 先配置registry.conf配置文件，修改Seata的注册中心和配置中心为Nacos

registry.conf文件下面还有config的配置，同样设置为nacos类型。

直接执行bin/seata-server.sh就可以直接启动。可以在nacos控制台看到seata的服务已经注册进去了。

Server端存储模式（store.mode）支持三种：

1. file：单机模式，全局事务会话信息内存中读写并持久化本地文件root.data，性能较高（默认）

2. DB：高可用模式，全局事务会话信息通过DB共享，相对性能差一些

3. redis：Seata-Server1.3及以上版本支持，性能较高，存在事务信息丢失风险，需要配合实际场景使用。

具体操作

1. 修改Seata-Server模式为DB高可用模式

找到以下对应的db配置，要修改其中的jdbc连接，以及要注意其中涉及到了三个表，分别是globaltable，branchtable，lock_table分别是全局事务会话表，分支事务会话表，锁数据表；

1. 建表语句地址：https://github.com/seata/seata/blob/develop/script/server/db/mysql.sql

-- the table to store GlobalSession dataCREATE TABLE IF NOT EXISTS `global_table`(    `xid`                       VARCHAR(128) NOT NULL,    `transaction_id`            BIGINT,    `status`                    TINYINT      NOT NULL,    `application_id`            VARCHAR(32),    `transaction_service_group` VARCHAR(32),    `transaction_name`          VARCHAR(128),    `timeout`                   INT,    `begin_time`                BIGINT,    `application_data`          VARCHAR(2000),    `gmt_create`                DATETIME,    `gmt_modified`              DATETIME,    PRIMARY KEY (`xid`),    KEY `idx_gmt_modified_status` (`gmt_modified`, `status`),    KEY `idx_transaction_id` (`transaction_id`)) ENGINE = InnoDB  DEFAULT CHARSET = utf8;
-- the table to store BranchSession dataCREATE TABLE IF NOT EXISTS `branch_table`(    `branch_id`         BIGINT       NOT NULL,    `xid`               VARCHAR(128) NOT NULL,    `transaction_id`    BIGINT,    `resource_group_id` VARCHAR(32),    `resource_id`       VARCHAR(256),    `branch_type`       VARCHAR(8),    `status`            TINYINT,    `client_id`         VARCHAR(64),    `application_data`  VARCHAR(2000),    `gmt_create`        DATETIME(6),    `gmt_modified`      DATETIME(6),    PRIMARY KEY (`branch_id`),    KEY `idx_xid` (`xid`)) ENGINE = InnoDB  DEFAULT CHARSET = utf8;
-- the table to store lock dataCREATE TABLE IF NOT EXISTS `lock_table`(    `row_key`        VARCHAR(128) NOT NULL,    `xid`            VARCHAR(128),    `transaction_id` BIGINT,    `branch_id`      BIGINT       NOT NULL,    `resource_id`    VARCHAR(256),    `table_name`     VARCHAR(32),    `pk`             VARCHAR(36),    `status`         TINYINT      NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '0:locked ,1:rollbacking',    `gmt_create`     DATETIME,    `gmt_modified`   DATETIME,    PRIMARY KEY (`row_key`),    KEY `idx_status` (`status`),    KEY `idx_branch_id` (`branch_id`)) ENGINE = InnoDB  DEFAULT CHARSET = utf8;

Seata配置Nacos注册中心和配置中心

Seata支持注册服务到Nacos，以及支持Seata所有配置放到Nacos配置中心，在Nacos中统一维护；

高可用模式下就需要配合Nacos来完成

具体配置如下

注册中心

Seata-server端配置注册中心，在registry.conf中加入配置注册中心nacos

注意：确保client与server的注册处于同一个namespace和group，不然会找不到服务。

registry {  # file 、nacos 、eureka、redis、zk、consul、etcd3、sofa  type = "nacos"
  nacos {    application = "seata-server"    serverAddr = "127.0.0.1:8848"    group = "SEATA_GROUP" # 这里的配置要和客户端保持一致    namespace = "" # 这里的配置要和客户端保持一致    cluster = "default"    username = "nacos"    password = "nacos"  }

配置中心

1. Seata-Server配置配置中心，在registry.conf中加入配置使用nacos作为配置中心

config {  # file、nacos 、apollo、zk、consul、etcd3  type = "nacos"
  nacos {    serverAddr = "127.0.0.1:8848"    namespace = ""    group = "SEATA_GROUP"    username = ""    password = ""    dataId = "seataServer.properties"  }

1. 我们需要把Seata的一些配置上传到Nacos中，配置比较多，所以官方给我们提供了一个config.txt，我们下载并且修改其中参数，上传到Nacos中

   下载地址：https://github.com/seata/seata/tree/develop/script/config-center

2. 具体修改：

   注意：事务分组：用于防护机房停电，来启用备用机房，或者异地机房，容错机制，当然如果Seata-Server配置了对应的事务分组，Client也需要配置相同的事务分组

service.vgroupMapping.可以自定义=defaultdefault这里必须等于 registry.config 中的cluster="default"(当然可以更改 )​​​​​

transport.type=TCPtransport.server=NIOtransport.heartbeat=truetransport.enableTmClientBatchSendRequest=falsetransport.enableRmClientBatchSendRequest=truetransport.rpcRmRequestTimeout=5000transport.rpcTmRequestTimeout=10000transport.rpcTcRequestTimeout=10000transport.threadFactory.bossThreadPrefix=NettyBosstransport.threadFactory.workerThreadPrefix=NettyServerNIOWorkertransport.threadFactory.serverExecutorThreadPrefix=NettyServerBizHandlertransport.threadFactory.shareBossWorker=falsetransport.threadFactory.clientSelectorThreadPrefix=NettyClientSelectortransport.threadFactory.clientSelectorThreadSize=1transport.threadFactory.clientWorkerThreadPrefix=NettyClientWorkerThreadtransport.threadFactory.bossThreadSize=1transport.threadFactory.workerThreadSize=default#-------------修改这个区域的映射--------------    transport.shutdown.wait=3service.vgroupMapping.mygroup=default # 事务分组service.default.grouplist=127.0.0.1:8091service.enableDegrade=falseservice.disableGlobalTransaction=false#------------------------------------------    client.rm.asyncCommitBufferLimit=10000client.rm.lock.retryInterval=10client.rm.lock.retryTimes=30client.rm.lock.retryPolicyBranchRollbackOnConflict=trueclient.rm.reportRetryCount=5client.rm.tableMetaCheckEnable=falseclient.rm.tableMetaCheckerInterval=60000client.rm.sqlParserType=druidclient.rm.reportSuccessEnable=falseclient.rm.sagaBranchRegisterEnable=falseclient.rm.sagaJsonParser=fastjsonclient.rm.tccActionInterceptorOrder=-2147482648client.tm.commitRetryCount=5client.tm.rollbackRetryCount=5client.tm.defaultGlobalTransactionTimeout=60000client.tm.degradeCheck=falseclient.tm.degradeCheckAllowTimes=10client.tm.degradeCheckPeriod=2000client.tm.interceptorOrder=-2147482648store.mode=db # 修改store.lock.mode=filestore.session.mode=filestore.publicKey=store.file.dir=file_store/datastore.file.maxBranchSessionSize=16384store.file.maxGlobalSessionSize=512store.file.fileWriteBufferCacheSize=16384store.file.flushDiskMode=asyncstore.file.sessionReloadReadSize=100#-----------修改这个区域的JDBC连接-----------    store.db.datasource=druidstore.db.dbType=mysqlstore.db.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driverstore.db.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/seata?useUnicode=true&rewriteBatchedStatements=truestore.db.user=rootstore.db.password=rootstore.db.minConn=5store.db.maxConn=30#------------------------------------------    store.db.globalTable=global_tablestore.db.branchTable=branch_tablestore.db.distributedLockTable=distributed_lockstore.db.queryLimit=100store.db.lockTable=lock_tablestore.db.maxWait=5000store.redis.mode=singlestore.redis.single.host=127.0.0.1store.redis.single.port=6379store.redis.sentinel.masterName=store.redis.sentinel.sentinelHosts=store.redis.maxConn=10store.redis.minConn=1store.redis.maxTotal=100store.redis.database=0store.redis.password=store.redis.queryLimit=100server.recovery.committingRetryPeriod=1000server.recovery.asynCommittingRetryPeriod=1000server.recovery.rollbackingRetryPeriod=1000server.recovery.timeoutRetryPeriod=1000server.maxCommitRetryTimeout=-1server.maxRollbackRetryTimeout=-1server.rollbackRetryTimeoutUnlockEnable=falseserver.distributedLockExpireTime=10000client.undo.dataValidation=trueclient.undo.logSerialization=jacksonclient.undo.onlyCareUpdateColumns=trueserver.undo.logSaveDays=7server.undo.logDeletePeriod=86400000client.undo.logTable=undo_logclient.undo.compress.enable=trueclient.undo.compress.type=zipclient.undo.compress.threshold=64klog.exceptionRate=100transport.serialization=seatatransport.compressor=nonemetrics.enabled=falsemetrics.registryType=compactmetrics.exporterList=prometheusmetrics.exporterPrometheusPort=9898tcc.fence.logTableName=tcc_fence_logtcc.fence.cleanPeriod=1h

1. 修改好这个文件以后，我们就需要把这个文件放到seata目录下

1. 此时我们需要把这些配置一个个的加入到Nacos配置中，所以我们需要一个脚本来进行执行，官方已经提供好了，地址为：https://github.com/seata/seata/blob/develop/script/config-center/nacos/nacos-config.sh

2. 我们需要在seata-server-1.4.2文件夹中新建一个脚本文件nacos-config.sh，然后把脚本内容复制进去

sh nacos-config.sh -h localhost -p 8848 -g SEATA_GROUP -t 命名空间 -u nacos -w nacos

参数说明：

-h：host，默认值localhost

-p：port，默认值8848

-g：配置分组，默认为SEATA_GROUP

-t：租户信息，对应Nacos的命名空间ID，默认为空

1. 在执行naocs-config文件的时候要注意，它默认寻找config.txt的路径和我们的路径不同，所以要打开naocs-config文件进行修改，否则无法执行。

### 测试启动

当以上的这些配置完成以后，我们就可以启动nacos和seata-server了，此时我们查看Nacos的配置中心，就会看到我们传入的所有配置信息

微信公众号里面有Java生态的17种技术面试题合集。

SpringCloudAlibaba实战和源码分析正在火热更新中