Alibaba Spring Cloud 三 Seata 的三大核心组件：TC，TM，RM

Seata 的架构由三大核心组件构成：Transaction Coordinator（TC）、Transaction Manager（TM） 和 Resource Manager（RM）。它们协同工作，用于管理分布式事务的生命周期，确保全局数据一致性。以下是对这三个组件的详细解析及其作用：

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1. Seata 的三大核心组件

1.1 Transaction Coordinator（TC）事务协调者

• 作用：
  • 负责管理全局事务的生命周期。
  • 记录全局事务状态和分支事务的状态。
  • 协调各分支事务的提交或回滚操作。
• 位置：
  • TC 通常部署为一个独立的中心化服务，例如 Seata Server。
• 工作原理：
  1. 全局事务创建：
     • TM 向 TC 注册全局事务，TC 分配一个全局事务 ID（XID）。
  2. 分支事务注册：
     • 每个分支事务通过 RM 向 TC 注册。
  3. 协调提交或回滚：
     • 根据全局事务的状态，通知 RM 提交或回滚分支事务。

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1.2 Transaction Manager（TM）事务管理器

• 作用：
  • 发起并管理全局事务的边界（开始、提交或回滚）。
• 位置：
  • TM 嵌入到业务服务中，是分布式事务的入口。
• 主要功能：
  1. 开启全局事务：
     • TM 向 TC 注册全局事务，获取全局事务 ID。
  2. 标记事务边界：
     • 使用 @GlobalTransactional 注解管理全局事务的开始和结束。
  3. 提交或回滚事务：
     • 根据业务逻辑或异常，通知 TC 提交或回滚全局事务。

代码示例

@Service
public class OrderService {

    @Autowired
    private InventoryService inventoryService;

    @Autowired
    private PaymentService paymentService;

    @GlobalTransactional(name = "create-order", rollbackFor = Exception.class)
    public void createOrder(Order order) {
        // 保存订单
        orderRepository.save(order);

        // 扣减库存
        inventoryService.deductStock(order.getProductId(), order.getQuantity());

        // 扣款
        paymentService.processPayment(order.getUserId(), order.getTotalAmount());

        // 模拟异常
        if (order.getTotalAmount().compareTo(BigDecimal.ZERO) <= 0) {
            throw new RuntimeException("无效金额");
        }
    }
}

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1.3 Resource Manager（RM）资源管理器

• 作用：
  • 管理分支事务的资源（如数据库连接）。
  • 执行分支事务的提交或回滚。
• 位置：
  • RM 嵌入到业务服务中，负责具体的资源操作（如数据库或文件系统）。
• 主要功能：
  1. 分支事务注册：
     • RM 向 TC 注册分支事务，并绑定到全局事务。
  2. 回滚日志生成：
     • 在分支事务执行时记录回滚日志（AT 模式）。
  3. 执行提交或回滚：
     • 根据 TC 的指令，提交或回滚分支事务。

AT 模式的 RM 工作原理

1. 在本地事务执行时，RM 生成 Undo Log（回滚日志）。
2. TC 请求回滚时，RM 根据 Undo Log 恢复数据至原始状态。

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2. 工作流程与交互

Seata 的三大组件协作完成分布式事务管理，其核心流程如下：

1. 全局事务开始（由 TM 发起）：

   • TM 向 TC 注册全局事务，TC 生成 XID。
   • TM 将 XID 传递到业务逻辑的上下文中。

2. 分支事务注册（由 RM 处理）：

   • RM 在执行本地事务前，向 TC 注册分支事务。
   • TC 记录分支事务状态与全局事务关联。

3. 分支事务执行（由 RM 处理）：

   • RM 执行本地事务逻辑。
   • 在 AT 模式中，RM 会记录 Undo Log（回滚日志）。

4. 全局事务提交或回滚（由 TM 触发）：

   • TM 根据业务逻辑或异常情况通知 TC 提交或回滚事务。
   • TC 通知所有 RM 提交或回滚分支事务。

5. 事务结束：

   • TC 根据 RM 的执行结果更新全局事务状态（成功或失败）。

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3. AT 模式与 TC-TM-RM 的配合

AT 模式是 Seata 的默认模式，以下是 TC-TM-RM 的交互示例：

1. 事务开始：

   • TM 调用 TC 的 begin 方法，创建全局事务。
   • TC 生成 XID 并返回。

2. 分支事务注册：

   • RM 向 TC 的 branchRegister 方法注册分支事务。
   • TC 将分支事务与 XID 绑定。

3. 分支事务执行：

   • RM 执行本地事务，并记录 Undo Log。

4. 事务提交或回滚：

   • TM 调用 TC 的 commit 或 rollback 方法。
   • TC 通知所有 RM 执行 branchCommit 或 branchRollback 操作。
   • RM 在 AT 模式下读取 Undo Log，恢复数据状态（回滚时）。

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4. TC、TM 和 RM 的部署与配置

4.1 TC 的部署

• 服务端配置：
  修改 Seata Server 的 registry.conf 文件，指定注册中心和配置中心。

  registry {
    type = "nacos"
    nacos {
      serverAddr = "127.0.0.1:8848"
      namespace = ""
    }
  }
  

• 启动 Seata Server：

  sh bin/seata-server.sh -p 8091
  

4.2 TM 的配置

• 嵌入到业务服务中，通过 @GlobalTransactional 注解实现全局事务管理。
• 在 application.yml 中配置 Seata 服务组：

  seata:
    tx-service-group: my_tx_group
  

4.3 RM 的配置

• 嵌入到业务服务中，管理具体资源（如数据库连接）。
• 在数据库中创建 Undo Log 表，记录事务的回滚日志：

  CREATE TABLE undo_log (
      id BIGINT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
      branch_id BIGINT NOT NULL,
      xid VARCHAR(128) NOT NULL,
      rollback_info LONGBLOB NOT NULL,
      log_status INT NOT NULL,
      log_created TIMESTAMP NOT NULL,
      log_modified TIMESTAMP NOT NULL
  );
  

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5. TC-TM-RM 的优点与局限性

优点

1. 高效协调： 中心化的事务协调（TC）使得事务管理简单高效。
2. 灵活性： 支持多种事务模型（AT、TCC、SAGA、XA）。
3. 性能优化： AT 模式下本地事务性能接近原生事务。

局限性

1. 中心化依赖： TC 作为中心化组件，需要高可用部署。
2. 资源开销： AT 模式需要额外的 Undo Log 存储空间。
3. 网络延迟： 跨服务的事务提交或回滚可能受网络延迟影响。

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6. 总结与实践建议

1. 选择事务模型：

   • AT 模式： 适合关系型数据库和高性能场景。
   • TCC 模式： 适合自定义资源和高并发场景。
   • SAGA 模式： 适合长事务和复杂业务流程。

2. 部署建议：

   • TC 采用集群部署，确保高可用性。
   • 数据库优化 Undo Log 存储表的性能。

3. 调试与监控：

   • 使用 Seata 控制台监控事务状态。
   • 配置日志级别，便于调试事务问题。