Spring Cloud + Nacos + Seata整合

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一、Seata架构

1、Seata事务管理中有三个重要的角色:


  • TC (Transaction Coordinator) –


    事务协调者:

    维护全局和分支事务的状态,协调全局事务提交或回滚。


  • TM (Transaction Manager) –


    事务管理器:

    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:

    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。

2、Seata基于上述架构提供了四种不同的分布式事务解决方案:

  • XA模式:强一致性分阶段事务模式,牺牲了一定的可用性,无业务侵入

  • TCC模式:最终一致的分阶段事务模式,有业务侵入

  • AT模式:最终一致的分阶段事务模式,无业务侵入,也是Seata的默认模式

  • SAGA模式:长事务模式,有业务侵入

无论哪种方案,都离不开TC,也就是事务的协调者。

三、部署集成


部署集成

四、四种模式实践

如图所示为项目演示结构

一、XA模式

1、XA模式的优点是什么?

  • 事务的强一致性,满足ACID原则。

  • 常用数据库都支持,实现简单,并且没有代码侵入

2、XA模式的缺点是什么?

  • 因为一阶段需要锁定数据库资源,等待二阶段结束才释放,性能较差

  • 依赖关系型数据库实现事务

3、实现XA模式

Seata的starter已经完成了XA模式的自动装配,实现非常简单,步骤如下:

1、修改application.yml文件(每个参与事务的微服务),开启XA模式:

seata:
  registry:
    type: nacos
    nacos:
      server-addr: 127.0.0.1:8848
      namespace: ""
      group: DEFAULT_GROUP
      application: seata-server
      username: nacos
      password: nacos
  tx-service-group: seata-demo # 事务组名称
  service:
    vgroup-mapping: # 事务组与cluster的映射关系
      seata-demo: SH
  data-source-proxy-mode: XA #开启XA模式

2、全局事务的入口方法添加@GlobalTransactional注解:

二、AT模式

1、AT模式的优点:

  • 一阶段完成直接提交事务,释放数据库资源,性能比较好

  • 利用全局锁实现读写隔离

  • 没有代码侵入,框架自动完成回滚和提交

2、AT模式的缺点:

  • 两阶段之间属于软状态,属于最终一致

  • 框架的快照功能会影响性能,但比XA模式要好很多

3、实现AT模式

AT模式中的快照生成、回滚等动作都是由框架自动完成,没有任何代码侵入,因此实现非常简单。只不过,AT模式需要一个表来记录全局锁、另一张表来记录数据快照undo_log。

修改application.yml文件,将事务模式修改为AT模式即可:

seata:
  data-source-proxy-mode: AT # 默认就是AT

三、TCC模式

1、TCC模式的每个阶段是做什么的?

  • Try:资源检查和预留

  • Confirm:业务执行和提交

  • Cancel:预留资源的释放

2、TCC的优点是什么?

  • 一阶段完成直接提交事务,释放数据库资源,性能好

  • 相比AT模型,无需生成快照,无需使用全局锁,性能最强

  • 不依赖数据库事务,而是依赖补偿操作,可以用于非事务型数据库

3、TCC的缺点是什么?

  • 有代码侵入,需要人为编写try、Confirm和Cancel接口,太麻烦

  • 软状态,事务是最终一致

  • 需要考虑Confirm和Cancel的失败情况,做好幂等处理

4、事务悬挂和空回滚


空回滚:

当某分支事务的try阶段

阻塞

时,可能导致全局事务超时而触发二阶段的cancel操作。在未执行try操作时先执行了cancel操作,这时cancel不能做回滚,就是

空回滚

执行cancel操作时,应当判断try是否已经执行,如果尚未执行,则应该空回滚。


业务悬挂:

对于已经空回滚的业务,之前被阻塞的try操作恢复,继续执行try,就永远不可能confirm或cancel ,事务一直处于中间状态,这就是

业务悬挂

执行try操作时,应当判断cancel是否已经执行过了,如果已经执行,应当阻止空回滚后的try操作,避免悬挂

5、实现TCC模式

解决空回滚和业务悬挂问题,必须要记录当前事务状态,是在try、还是cancel?

第一步:定义表

CREATE TABLE `account_freeze_tbl` (
  `xid` varchar(128) NOT NULL,
  `user_id` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '用户id',
  `freeze_money` int(11) unsigned DEFAULT '0' COMMENT '冻结金额',
  `state` int(1) DEFAULT NULL COMMENT '事务状态,0:try,1:confirm,2:cancel',
  PRIMARY KEY (`xid`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 ROW_FORMAT=COMPACT;

第二步:业务分析

  • Try业务:

    • 记录冻结金额和事务状态到account_freeze表

    • 扣减account表可用金额

  • Confirm业务

    • 根据xid删除account_freeze表的冻结记录

  • Cancel业务

    • 修改account_freeze表,冻结金额为0,state为2

    • 修改account表,恢复可用金额

  • 如何判断是否空回滚?

    • cancel业务中,根据xid查询account_freeze,如果为null则说明try还没做,需要空回滚

  • 如何避免业务悬挂?

    • try业务中,根据xid查询account_freeze ,如果已经存在则证明Cancel已经执行,拒绝执行try业务

接下来,我们改造account-service,利用TCC实现余额扣减功能。

第三步:声明TCC接口

TCC的Try、Confirm、Cancel方法都需要在接口中基于注解来声明。


接口:

@LocalTCC
public interface AccountTCCService {

    @TwoPhaseBusinessAction(name = "deduct", commitMethod = "confirm", rollbackMethod = "cancel")
    void deduct(@BusinessActionContextParameter(paramName = "userId") String userId,
                @BusinessActionContextParameter(paramName = "money")int money);

    boolean confirm(BusinessActionContext ctx);

    boolean cancel(BusinessActionContext ctx);
}


实现类:

@Service
@Slf4j
public class AccountTCCServiceImpl implements AccountTCCService {

    @Autowired
    private AccountMapper accountMapper;
    @Autowired
    private AccountFreezeMapper freezeMapper;

    @Override
    @Transactional
    public void deduct(String userId, int money) {
        // 0.获取事务id
        String xid = RootContext.getXID();
        // 1.扣减可用余额
        accountMapper.deduct(userId, money);
        // 2.记录冻结金额,事务状态
        AccountFreeze freeze = new AccountFreeze();
        freeze.setUserId(userId);
        freeze.setFreezeMoney(money);
        freeze.setState(AccountFreeze.State.TRY);
        freeze.setXid(xid);
        freezeMapper.insert(freeze);
    }

    @Override
    public boolean confirm(BusinessActionContext ctx) {
        // 1.获取事务id
        String xid = ctx.getXid();
        // 2.根据id删除冻结记录
        int count = freezeMapper.deleteById(xid);
        return count == 1;
    }

    @Override
    public boolean cancel(BusinessActionContext ctx) {
        // 0.查询冻结记录
        String xid = ctx.getXid();
        AccountFreeze freeze = freezeMapper.selectById(xid);

        // 1.恢复可用余额
        accountMapper.refund(freeze.getUserId(), freeze.getFreezeMoney());
        // 2.将冻结金额清零,状态改为CANCEL
        freeze.setFreezeMoney(0);
        freeze.setState(AccountFreeze.State.CANCEL);
        int count = freezeMapper.updateById(freeze);
        return count == 1;
    }
}

四、SAGA模式

Saga模式是SEATA提供的长事务解决方案,在Saga模式中,业务流程中每个参与者都提交本地事务,当出现某一个参与者失败则补偿前面已经成功的参与者,一阶段正向服务和二阶段补偿服务都由业务开发实现。

Seata官网对于Saga的指南:

Seata SAGA 模式

1、优点:

  • 事务参与者可以基于事件驱动实现异步调用,吞吐高

  • 一阶段直接提交事务,无锁,性能好

  • 不用编写TCC中的三个阶段,实现简单

2、缺点:

  • 软状态持续时间不确定,时效性差

  • 没有锁,没有事务隔离,会有脏写

五、四种模式对比


有不懂,需要完整代码可以私信我…………



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