分布式事务框架Seata--TC源码解析

TC是什么

Transcation Coordinate(TC)，分布式事务中协调者的角色，管理全局事务的状态信息，包括全部事务的开启、提交、回滚管理，分支事务的注册、提交、回滚、状态上报。

Seata的TC启动方式：

sh fescar-server.sh $LISTEN_PORT $PATH_FOR_PERSISTENT_DATA

e.g.

sh fescar-server.sh 8091 /home/admin/fescar/data/

接下来我们看下fescar-server.sh中的内容，我们可以知道，最终会通过类com.alibaba.fescar.server.Server来完成TC服务的启动。

...
exec "$JAVACMD" $JAVA_OPTS -server -XX:MaxDirectMemorySize=1024M \
  -classpath "$CLASSPATH" \
  -Dapp.name="fescar-server" \
  -Dapp.pid="$$" \
  -Dapp.repo="$REPO" \
  -Dapp.home="$BASEDIR" \
  -Dbasedir="$BASEDIR" \
  io.seata.server.Server \
  "$@"

Server的启动过程解析

io.seata.server.Server

  RpcServer rpcServer = new RpcServer(WORKING_THREADS);
        .....
        //log store mode : file、db
        String storeMode = null;
        if (args.length > 1) {
            storeMode = args[1];
        }
        SessionHolder.init(storeMode);

        DefaultCoordinator coordinator = new DefaultCoordinator(rpcServer);
        coordinator.init();
        rpcServer.setHandler(new DefaultCoordinator(rpcServer));

        UUIDGenerator.init(1);

        if (args.length > 2) {
            XID.setIpAddress(args[2]);
        } else {
            XID.setIpAddress(NetUtil.getLocalIp());
        }
        XID.setPort(rpcServer.getListenPort());

        rpcServer.init();

        System.exit(0);

1. 进行SessionHolder的初始化，主要初始化一些SessionManager，用户后续的session的管理和持久化工作，当前的实现是DefaultSessionManager和FileBaseSessionManager。
2. 初始化DefaultCoordinator，其实现了ChannelHandler接口，启动netty服务后，会作为channelHandler完成相关消息的读取处理，接下来我们会详细介绍。
3. 初始化UUIDGenerator，启动唯一ID生成服务，目前采用AtomicLong来实现
4. 启动Netty服务监听接口

netty服务的启动(AbstractRpcRemotingServer)

public void start() {
        this.serverBootstrap.group(this.eventLoopGroupBoss, this.eventLoopGroupWorker)
            .channel(nettyServerConfig.SERVER_CHANNEL_CLAZZ)
            .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, nettyServerConfig.getSoBackLogSize())
            .option(ChannelOption.SO_REUSEADDR, true)
            .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
            .childOption(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)
            .childOption(ChannelOption.SO_SNDBUF, nettyServerConfig.getServerSocketSendBufSize())
            .childOption(ChannelOption.SO_RCVBUF, nettyServerConfig.getServerSocketResvBufSize())
            .childOption(ChannelOption.WRITE_BUFFER_WATER_MARK,
                new WriteBufferWaterMark(nettyServerConfig.getWriteBufferLowWaterMark(),
                    nettyServerConfig.getWriteBufferHighWaterMark()))
            .localAddress(new InetSocketAddress(listenPort))
            .childHandler(new ChannelInitializer() {
                @Override
                public void initChannel(SocketChannel ch) {
                    ch.pipeline().addLast(new IdleStateHandler(nettyServerConfig.getChannelMaxReadIdleSeconds(), 0, 0))
                        .addLast(new MessageCodecHandler());
                    if (null != channelHandlers) {
                        addChannelPipelineLast(ch, channelHandlers);
                    }

                }
            });

        if (nettyServerConfig.isEnableServerPooledByteBufAllocator()) {
            this.serverBootstrap.childOption(ChannelOption.ALLOCATOR, NettyServerConfig.DIRECT_BYTE_BUF_ALLOCATOR);
        }

        try {
            ChannelFuture future = this.serverBootstrap.bind(listenPort).sync();
            LOGGER.info("Server started ... ");
            RegistryFactory.getInstance().register(new InetSocketAddress(XID.getIpAddress(), XID.getPort()));
            initialized.set(true);
            future.channel().closeFuture().sync();
        } catch (Exception exx) {
            throw new RuntimeException(exx);
        }

    }

TC能力开放接口

Transcation Coordinator的默认实现类是DefaultCoordinator，我们可以查看其类的依赖关系图，其实现了接口类TCInboundHandler，对外向TransactionManger提供了七大接口。

1. 面向TM的全局事务开启接口
2. 面向TM的全局事务提交接口
3. 面向TM的全局事务回滚接口
4. 面向TM的全局事务状态查询接口
5. 面向TM的的锁定查询接口
6. 面向RM的分支事务注册接口
7. 面向RM的分支事务状态更新接口

ResourceManagerOutbound: 向RM提供相关的分支事务接口

1. 分支事务的注册
2. 分支事务的状态上报
3. 锁状态的查询

全局事务开启

这一章节我们介绍下TM调用TC开启事务的全流程交互消息图。
TM的事务开启通过DefaultTransactionManager.begin方法来开启，其最终发通不过netty的channel将序列化后的数据发送到Server端。

    public String begin(String applicationId, String transactionServiceGroup, String name, int timeout)
        throws TransactionException {
        GlobalBeginRequest request = new GlobalBeginRequest();
        request.setTransactionName(name);
        request.setTimeout(timeout);
        GlobalBeginResponse response = (GlobalBeginResponse)syncCall(request);
        return response.getXid();
    }

Netty Server接受到消息后会通过RpcServer.channelRead(final ChannelHandlerContext ctx, Object msg)来进行处理，我们通过流程图来看下具体的调用链路关系图。

其它的代码代码也可以按照这个链路去查看，在此不在一一介绍

待完善的功能点

1. TC本身的高可用
2. RM本身的高可用，一个resourceId对应的RM异常后，可以通过相同resourceID其它的Rm来完成分支的提交和回滚
3. LockManager锁机制的高可用、高性能和持久化