分布式事务：seata

Seata介绍

Seata的设计目标是对业务无侵入，因此从业务无侵入的2PC方案着手，在传统2PC的基础上演进。
它把一个分布式事务理解成一个包含了若干分支事务的全局事务。全局事务的职责是协调其下管辖的分支事务达成一致，要么一起成功提交，要么一起失败回滚。
此外，通常分支事务本身就是一个关系数据库的本地事务。

Seata主要由三个重要组件组成：

TC：Transaction Coordinator 事务协调器，管理全局的分支事务的状态，用于全局性事务的提交和回滚。
TM：Transaction Manager 事务管理器，用于开启、提交或者回滚全局事务。
RM：Resource Manager 资源管理器，用于分支事务上的资源管理，向TC注册分支事务，上报分支事务的状态，接受TC的命令来提交或者回滚分支事务。

Seata的执行流程如下:

A服务的TM向TC申请开启一个全局事务，TC就会创建一个全局事务并返回一个唯一的XID
A服务的RM向TC注册分支事务，并及其纳入XID对应全局事务的管辖
A服务执行分支事务，向数据库做操作
A服务开始远程调用B服务，此时XID会在微服务的调用链上传播
B服务的RM向TC注册分支事务，并将其纳入XID对应的全局事务的管辖
B服务执行分支事务，向数据库做操作
全局事务调用链处理完毕，TM根据有无异常向TC发起全局事务的提交或者回滚
TC协调其管辖之下的所有分支事务，决定是否回滚

Seata实现2PC与传统2PC的差别：

架构层次方面，传统2PC方案的 RM 实际上是在数据库层，RM本质上就是数据库自身，通过XA协议实现，而 Seata的RM是以jar包的形式作为中间件层部署在应用程序这一侧的。
两阶段提交方面，传统2PC无论第二阶段的决议是commit还是rollback，事务性资源的锁都要保持到Phase2完成才释放。而Seata的做法是在Phase1 就将本地事务提交，这样就可以省去Phase2持锁的时间，整体提高效率

写隔离

一阶段本地事务提交前，需要确保先拿到全局锁。
拿不到全局锁，不能提交本地事务，拿到全局锁，提交本地事务并插入undo_log记录。
拿全局锁的尝试被限制在一定范围内，超出范围将放弃，并根据undo_log记录回滚本地事务，释放本地锁。

　　示例：

两个全局事务 tx1 和 tx2，分别对 a 表的 m 字段进行更新操作，m 的初始值 1000。
tx1 先开始，开启本地事务，拿到本地锁，更新操作 m = 1000 - 100 = 900。本地事务提交前，先拿到该记录的全局锁，本地提交释放本地锁。
tx2 后开始，开启本地事务，拿到本地锁，更新操作 m = 900 - 100 = 800。本地事务提交前，尝试拿该记录的全局锁，tx1 全局提交前，该记录的全局锁被 tx1 持有，tx2 需要重试等待全局锁。
tx1 完成阶段全局提交，释放全局锁。tx2 拿到全局锁提交本地事务。
如果 tx1 的完成阶段全局回滚，则 tx1 需要重新获取该数据的本地锁，进行反向补偿的更新操作，实现分支的回滚。
此时，如果 tx2 仍在等待该数据的全局锁，同时持有本地锁，则 tx1 的分支回滚会失败。分支的回滚会一直重试，直到 tx2 的全局锁等锁超时，放弃全局锁并回滚本地事务释放本地锁，tx1 的分支回滚最终成功。

因为整个过程全局锁在 tx1 结束前一直是被 tx1 持有的，所以不会发生脏写的问题。

读隔离　　

在数据库本地事务隔离级别读已提交(Read Committed) 或以上的基础上，Seata(AT 模式)的默认全局隔离级别是读未提交(Read Uncommitted)。

在全局事务提交之前，本地事务会先提交，这时候查询数据，对于本地库是 Read Committed，对于全局来说是 Read Uncommitted。

如果要求全局的读已提交，目前 Seata 的方式是通过 SELECT FOR UPDATE 语句的代理。

SELECT FOR UPDATE 语句的执行会申请全局锁，如果全局锁被其他事务持有，则释放本地锁（回滚 SELECT FOR UPDATE 语句的本地执行）并重试。这个过程中，查询是被 block 住的，直到全局锁拿到，即读取的相关数据是已提交的，才返回。

服务端

一.准备工作

下载Seata服务端包：https://github.com/seata/seata/releases；本例使用seata-1.4.0。

下载nacos服务端包：https://github.com/alibaba/nacos/releases；本例使用nacos-1.4.0。

（Window环境需要python环境，下载安装配置Python环境：https://www.python.org）。

二.修改配置

Seata解压，找到对应的conf文件夹

本例使用db模式，因此可以删除file.conf文件；

打开文件README-zh.md，可以找到 server所需SQL和部署脚本地址 (https://github.com/seata/seata/tree/develop/script/server)；

将 config.txt 和 nacos-config.py 拷贝到conf 文件夹下；

新建数据库 seata , 将 SQL脚本导入执行，会生成三张表：global_table、branch_table、lock_table；

修改 registry.conf 配置文件：本例使用nacos，所以只保留 nacos 配置即可，需注意 namespace。

registry {
  # file 、nacos 、eureka、redis、zk、consul、etcd3、sofa
  type = "nacos"
  loadBalance = "RandomLoadBalance"
  loadBalanceVirtualNodes = 10

  nacos {
    application = "seata-server"
    serverAddr = "127.0.0.1:8848"
    group = "DEFAULT_GROUP"
    namespace = "1344cd38-7919-4482-9c6f-11d73ab865b2"
    cluster = "default"
    username = ""
    password = ""
  }
}

config {
  # file、nacos 、apollo、zk、consul、etcd3
  type = "nacos"

  nacos {
    serverAddr = "127.0.0.1:8848"
    namespace = "1344cd38-7919-4482-9c6f-11d73ab865b2"
    group = "DEFAULT_GROUP"
    username = ""
    password = ""
  }
}

修改 config.txt 配置文件：

...忽略
service.vgroupMapping.my_test_tx_group=default #seata客户端事务组名称
service.default.grouplist=127.0.0.1:8099
...忽略
store.mode=db #修改成db模式

store.db.datasource=druid
store.db.dbType=mysql
store.db.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
store.db.url=jdbc:mysql://localhost:3306/seata?useUnicode=true&rewriteBatchedStatements=true
store.db.user=root
store.db.password=root
...忽略

修改 nacos-config.py 配置文件：

#!/usr/bin/env python3
#  -*- coding: UTF-8 -*-

import http.client
import sys

if len(sys.argv) <= 2:
    print ('python nacos-config.py nacosAddr')
    exit()

headers = {
    'content-type': "application/x-www-form-urlencoded"
}

# 将“../config.txt”需要改为“./config.txt”,因为 nacos-config.py和 config.txt在同目录
hasError = False
for line in open('./config.txt'): 
    pair = line.split('=')
    if len(pair) < 2:
        continue
    print (line),
    url_prefix = sys.argv[1]
    conn = http.client.HTTPConnection(url_prefix)
    if len(sys.argv) == 3:
        namespace=sys.argv[2]
        url_postfix = '/nacos/v1/cs/configs?dataId={0}&group=SEATA_GROUP&content={1}&tenant={2}'.format(str(pair[0]),str(line[line.index('=')+1:]).strip(),namespace)
    else:
        url_postfix = '/nacos/v1/cs/configs?dataId={}&group=SEATA_GROUP&content={}'.format(str(pair[0]),str(line[line.index('=')+1:])).strip()
    conn.request("POST", url_postfix, headers=headers)
    res = conn.getresponse()
    data = res.read()
    if data.decode("utf-8") != "true":
        hasError = True
if hasError:
    print ("init nacos config fail.")
else:
    print ("init nacos config finished, please start seata-server.")

将seata配置推送到nacos:

切换到 Seata 的conf目录,执行命令： python nacos-config.py nacos服务地址命名空间

例：python nacos-config.py 127.0.0.1:8848 1344cd38-7919-4482-9c6f-11d73ab865b2

三.启动seata服务

切换到 Seata 的 bin 目录,执行命令：sh seata-server.sh

完成。

客户端

一.引入包

compile 'io.seata:seata-spring-boot-starter:1.4.0'

二.yml配置

seata:
  enabled: true
  data-source-proxy-mode: AT
  application-id: account-seata-example
  tx-service-group: my_test_tx_group # 事务群组（可以每个应用独立取名，也可以使用相同的名字）
  enable-auto-data-source-proxy: true
  use-jdk-proxy: false
  client:
    rm:
      report-success-enable: true
      table-meta-check-enable: false # 自动刷新缓存中的表结构（默认false）
      report-retry-count: 5 # 一阶段结果上报TC重试次数（默认5）
      async-commit-buffer-limit: 10000 # 异步提交缓存队列长度（默认10000）
      lock:
        retry-interval: 10 # 校验或占用全局锁重试间隔（默认10ms）
        retry-times:    30 # 校验或占用全局锁重试次数（默认30）
        retry-policy-branch-rollback-on-conflict: true # 分支事务与其它全局回滚事务冲突时锁策略（优先释放本地锁让回滚成功）
    tm:
      commit-retry-count:   3 # 一阶段全局提交结果上报TC重试次数（默认1次，建议大于1）
      rollback-retry-count: 3 # 一阶段全局回滚结果上报TC重试次数（默认1次，建议大于1）
      degrade-check: false
      degrade-check-period: 2000
      degrade-check-allow-times: 10
    undo:
      data-validation: true # 二阶段回滚镜像校验（默认true开启）
      log-serialization: jackson # undo序列化方式（默认jackson）
      log-table: undo_log  # 自定义undo表名（默认undo_log）
    log:
      exceptionRate: 100 # 日志异常输出概率（默认100）

  service:
    vgroupMapping:
      my_test_tx_group: default  # TC 集群（必须与seata-server保持一致）
    enable-degrade: false # 降级开关
    disable-global-transaction: false # 禁用全局事务（默认false）
    grouplist:
      default: 127.0.0.1:8091
  transport:
    shutdown:
      wait: 3
    thread-factory:
      boss-thread-prefix: NettyBoss
      worker-thread-prefix: NettyServerNIOWorker
      server-executor-thread-prefix: NettyServerBizHandler
      share-boss-worker: false
      client-selector-thread-prefix: NettyClientSelector
      client-selector-thread-size: 1
      client-worker-thread-prefix: NettyClientWorkerThread
    type: TCP
    server: NIO
    heartbeat: true
    serialization: seata
    compressor: none
    enable-client-batch-send-request: true # 客户端事务消息请求是否批量合并发送（默认true）
  registry:
    type: nacos
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
      namespace:
      group: DEFAULT_GROUP
      cluster: default
  config:
#    file:  # 使用 nacos 后就不能打开，否则报错
#      name: file.conf
#    type: nacos  # 不能打开，否则报错，有可能是新版已经没有该配置
    nacos:
      namespace:
      server-addr: localhost:8848
      group: DEFAULT_GROUP

三.业务层使用

@GlobalTransactional(rollbackFor = Exception.class)

posted @ 2020-12-25 17:57 柒月丶阅读(733) 评论(0) 收藏举报

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