关于seata分布式事务框架的几个问题

本文来说下关于seata分布式事务框架的几个问题

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概述

seata是两阶段提交事务，第一阶段解析业务sql并且生成对应快照，第二阶段是提交/回滚，并且删除快照。

阿里巴巴有两个分布式事务中间件可选择：

• 蚂蚁金服团队开发的 XTS，金融云产品名称为 DTX。
• 阿里巴巴中间件团队开发的 TXC。

XTS 和 TXC 的功能差不多，都支持 TCC 事务模式，也都提供了对业务入侵度较低的分布式事务方案，目前这两个团队应该是在共建开源版的分布式事务中间件 Seata。此处我们介绍一下 Seata。

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Seata

简单说一下 Seata (Simple Extensible Autonomous Transaction Architecture) 的历史：

• 2014 年阿里巴巴就已经推出了分布式事务中间件产品 TXC (Taobao Transaction Constructor)。
• 2016 年，TXC 进行了云产品化改造，提供了阿里云的云版本，名字叫做 GTS (Global Transaction Service) 。
• 2019 年，GTS 宣布开源，开源项目的名字叫做 Seata。

Seata 支持 TCC 模式、Saga 模式。但是 Seata 对 TCC 模式的支持提供了一种对业务入侵度为0的解决方案，这种方案叫做 AT (Automatic Transaction) 模式。下面我们重点说一下 AT 模式的运行机制：

• 全局事务依然是基于各个分支事务来完成。Seata Server 协调各个分支事务要么一起提交，要么一起回滚。
• 各个分支事务在运行时，Seata Client 通过对 SQL 执行的代理和拦截，通过解析 SQL 定位到行记录，记录下 SQL 执行前后的行数据快照，beforeImage 和 afterImage 共同构成了回滚日志，回滚日志记录在独立的表中。回滚日志的写入和业务数据的更改在在同一个本地事务中提交。
• 分支事务完成后，立即释放对本地资源的锁，然后给 Seata 协调器上报事务执行的结果。
• Seata 协调器汇总各个分支事务的完成情况，生成事务提交或者回滚的决议，将决议下发给 Seata Client。
• 如果决议是提交事务，则 Seata Client 异步清理回滚日志；如果决议是回滚事务，则 Seata Client 根据回滚日志进行补偿操作，补偿前会对比当前数据快照和 afterImage 是否一致，如果不一致则回滚失败，需要人工介入。

AT 模式通过自动生成回滚日志的方式，使得业务方接入成本低，对业务入侵度很低，但是应用 AT 模式也有一些限制：

• AT 模式只支持基于 ACID 事务的关系数据库。
• AT 模式是通过对 SQL 解析来完成的，对 SQL 语法的支持有限，使用复杂 SQL 时需要考虑兼容性。
• 目前不支持复合主键，业务表在设计时注意添加自增主键。
• 全局事务默认的隔离级别是读未提交，但是通过 SELECT…FOR UPDATE 等语句，可以实现读已提交的隔离级别。通过全局排它写锁，可以做到的隔离级别介于读未提交和读已提交之间。

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分布式事务解决方案比较

单体数据库事务很容易满足事务的 ACID 四个特性，提供强一致性保证，但是分布式事务要完全遵循 ACID 特性会比较困难。为了追求分布式系统的高可用和高吞吐，分布式事务的解决方案一般提供的是最终一致性。

我们把提供强一致性的事务称之为刚性事务，把提供最终一致性的事务称之为柔性事务。刚性事务可以完全满足 ACID 四个特性，柔性事务对事务的 ACID 特性的支持情况如下：

• 原子性：完全支持。
• 一致性：只提供最终一致性支持。
• 隔离性：不完全保证，通常为了系统的吞吐和性能，会一定程度上放弃对隔离性的要求。
• 持久性：完全支持。

柔性事务一般遵循的是分布式领域中的 BASE 理论：

• BA：Basic Availability，基本业务可用性。
• S：Soft state，柔性状态。
• E：Eventual consistency，最终一致性。

BASE 理论，是对 CAP 理论的延伸，是对 CAP 中的一致性和可用性进行一个权衡的结果，理论的核心思想就是：我们无法做到强一致，但每个应用都可以根据自身的业务特点，采用适当的方式来使系统达到最终一致性。

CAP 理论告诉我们一个分布式系统无法同时满足一致性, 可用性, 分区容错性，所以在设计上对这三点做取舍。刚性事务追求强一致性，所以牺牲了高可用性；柔性事务通过牺牲一致性换来了系统的高可用性。

在系统选择分布式方案时，可以根据对一致性的要求进行选择，业务上有强一致性要求的场景时，优先考虑 XA 规范的两阶段提交；业务上只需要最终一致性的场景时，可以在根据具体场景在柔性事务方案中进行选择。

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本文小结

本文介绍了seata分布式事务框架相关的知识与内容。