Seata

学习目标

能够使用seata解决实际中分布式事务问题
了解seata解决分步事务的原理

1. 总述

1. 事务

严格来说事务应该具备原子性、一致性、隔离性和持久性，简称 ACID。

原子性（Atomicity）：一个事务内的所有操作不可被打断，要么全部完成，要么不做任何操作，如果在执行的过程中发生了错误，要回滚(Rollback)到事务开始前的状态，就像这个事务从来没有执行过。
一致性（Consistency）：也叫数据一致性，比如你账上有400，我账上有100，你给我打200块，此时你账上的钱应该是200，我账上的钱应该是300，不会存在我账上钱加了，你账上钱没扣。
隔离性（Isolation），指的是多个事务并发执行的时候不会互相干扰，即一个事务内部的数据对于其他事务来说是隔离的。
持久性（Durability），指的是一个事务完成了之后数据就被永远保存下来

2. 分布式事务

在分布式系统中，很多操作都是跨数据库，由多个本地事务组合而成，这种情况根本无法满足：ACID
比如：

从浏览器发送一个下单请求，到聚合服务
聚合服务，先调用订单服务，再调用库存服务，这两个服务分别操作不同的库
如果下单成功，但是扣减库存失败，但这时订单数据库已经保存，无法回滚，就会产生数据安全问题

3. 解决方案

1. 两阶段提交

也叫2PC，是XA的标准实现。把分布式事务分为2个阶段：prepare和commit/rollback。

事务管理器：也叫事务协调者

第一阶段
- 订单服务和库存服务分别执行sql，但是不提交
第二阶段
- 事务管理器拿到sql执行结果
  - 都成功，发送commit命令，两个服务同时提交事务
  - 有失败，发送rollback命令，两个服务同时回滚

缺点：

性能问题：订单服务成功，但是库存执行时间比较长，这时订单服务一直没有提交事务，会影响其他人的读写
数据一致性：
- 事务管理器向订单服务发送commit命令后宕机，库存服务无法提交事务
- 事务的参与者，有的提交成功，有的提交失败

2. 三阶段提交

也叫3PC，把2PC的第一阶段，细分成了CanCommit和PreCommit
新增的CanCommit是一个询问阶段，让参与者执行sql前，根据条件判断该事务是否能顺利完成
比如：扣减库存，先判断库存够不够

优缺点：

3PC解决了2PC的单点问题：
- 如果协调者宕机，参与者没有收到commit的消息，3PC默认将事务提交
- 而不是回滚事务或者继续等待
性能：多了一个询问阶段，所以性能反而会更差，如果是需要回滚的场景中，3PC的性能通常要好一些
没有解决数据一致性问题

3. TCC

补偿事务：针对每个操作，都要有一个与其对应的确认和补偿（撤销）操作，

分为3个阶段

Try 阶段：对业务系统做检测及资源预留
Confirm 阶段：对业务系统做确认提交，Try成功，执行 Confirm 时，默认 Confirm阶段是不会出错的。
即：只要Try成功，Confirm一定成功。
Cancel 阶段：在业务报错后，回滚业务，预留资源释放

比如：订单服务，付款后，会修改订单状态

try：先把订单状态该改成支付中，然后调用支付服务
confirm：支付服务完成后，修改订单状态为支付成功
cancel：支付服务报错，修改订单状态为支付失败

缺点：太麻烦，一个操作需要写3个方法，业务侵入性高，开发成本高

4. 本地消息表

比较流行，基本流程：

事务发起方，建一个消息表，在存储业务数据的时，也往消息表中记录，这两个操作是在一个事务里提交，
后台会扫描消息表，之后发送MQ消息到消费方。如果消息发送失败，会进行重试发送。
消费方，拿到消息后，处理自己的业务逻辑。
- 处理成功，发送一个消息给事务发起方，修改消息表中的消息状态
- 处理失败：
  - 重试。
  - 如果是业务上面的失败，可以给事务发起方发送一个消息，通知进行回滚操作

5. AT事务

阿里的开源 seata，和商业版的GTS，一般使用这种方式
也是对2PC的优化，基本流程：

执行SQL时，自动拦截所有的SQL，保存SQL对数据修改前后的快照，为了回滚使用
所有参与者的事务都成功，只需清理每个数据源中对应的日志数据
如果有参与者失败，就要根据日志数据进行回滚

好处：分布式事务中所涉及的每一个数据源都可以单独提交，然后立刻释放资源，相比两阶段提交，极大的提升了系统的吞吐量。

2. Seata 介绍

在微服务架构中，一次业务操作需要跨多个数据库或者多个系统远程调用，就会产生分布式事务问题

Seata是阿里提供给的分布式事务解决方案
官网地址：http://seata.io/zh-cn/
用户文档：http://seata.io/zh-cn/docs/overview/what-is-seata.html
git地址：https://github.com/seata/seata

3. 安装配置

注意：需要先安装JDK8

1. 下载

下载地址：http://seata.io/zh-cn/blog/download.html
另一个地址：https://github.com/seata/seata/releases/tag/v1.5.2

下载后，上传 seata-server-1.5.2.tar.gz 到 /home/soft 目录

执行：tar -zxvf seata-server-1.5.2.tar.gz，解压：

1. 注册nacos

把seata注册到 nacos中，作为一个服务，所以先操作 nacos

创建 seata 命名空间
在 seata 空间，增加一个 seata-server 的配置

至于内容，从 seata 的源码包中获取

在源码文件夹的 script\config-center 目录下，有个config.txt

但是需要修改其中几项，比如：

修改 seata 中的 application.yml

解压到 /home/soft 中的 seata ，在 conf 目录中有 application.yml

修改其中的部分配置，比如：

seata:
  config:
    # support: nacos, consul, apollo, zk, etcd3
    type: nacos # 表示从nacos中获取配置
    nacos:
      server-addr: 192.168.110.102:8848
      namespace: seata
      group: SEATA_GROUP
      username: nacos
      password: nacos
      data-id: seata-server
  registry:
    # support: nacos, eureka, redis, zk, consul, etcd3, sofa
    type: nacos # 表示把seata作为一个服务注册到nacos上
    nacos:
      application: seata-server
      server-addr: 192.168.110.102:8848
      group: SEATA_GROUP
      namespace: seata
      cluster: default
      username: nacos
      password: nacos
#  stor#e:
    # support: file 、 db 、 redis
#    mode: file

解释：

server-addr：nacos地址
namespace：命名空间，默认是public，设置为 seata
group：服务分组，nacos上注册的服务可以分组
username：nacos用户名
password：nacos密码
application：服务名，把seata当做一个服务注册到nacos上
cluster：设置为default

2. 初始化seata数据库

配置了数据库链接，所以自己创建 seata 数据库，选择utf8编码就行

执行sql：找到下载的seata源码，在下面路径中可以找到sql

结果

4. 启动

注意：需要先启动nacos
在下面目录中找到：seata-server.sh

执行：./seata-server.sh -h 本机IP地址

结果：

nacos中查看

浏览器访问：http://192.168.110.103:7091/

用户名、密码都是：seata

4. 使用

1. 数据库

创建两个新数据库

每个库都创建下面的表

-- 分布式事务回滚使用, sql在源码文件夹的 script\client\at\db 目录下
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `undo_log`
(
    `branch_id`     BIGINT       NOT NULL COMMENT 'branch transaction id',
    `xid`           VARCHAR(128) NOT NULL COMMENT 'global transaction id',
    `context`       VARCHAR(128) NOT NULL COMMENT 'undo_log context,such as serialization',
    `rollback_info` LONGBLOB     NOT NULL COMMENT 'rollback info',
    `log_status`    INT(11)      NOT NULL COMMENT '0:normal status,1:defense status',
    `log_created`   DATETIME(6)  NOT NULL COMMENT 'create datetime',
    `log_modified`  DATETIME(6)  NOT NULL COMMENT 'modify datetime',
    UNIQUE KEY `ux_undo_log` (`xid`, `branch_id`)
) ENGINE = InnoDB
  AUTO_INCREMENT = 1
  DEFAULT CHARSET = utf8mb4 COMMENT ='AT transaction mode undo table';

CREATE TABLE `user` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `name` varchar(45) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4

2. Consumer

1. pom.xml

修改Consumer的pom.xml，增加：

<!-- seata -->
<dependency>
  <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
  <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId>
</dependency>
<!-- mybatis plus -->
<dependency>
  <groupId>com.baomidou</groupId>
  <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
  <version>3.5.1</version>
</dependency>
<!-- 连接MySQL数据库 -->
<dependency>
  <groupId>mysql</groupId>
  <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
  <version>5.1.46</version>
</dependency>

2. properties

#数据库
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/seata_user?useSSL=false
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=123456

seata.application-id=${spring.application.name}

# 获取配置
seata.config.type=nacos
seata.config.nacos.server-addr=192.168.110.102:8848
seata.config.nacos.namespace=seata
seata.config.nacos.group=SEATA_GROUP
seata.config.nacos.dataId=seata-server
seata.config.nacos.username=nacos
seata.config.nacos.password=nacos

# 获取服务
seata.registry.type=nacos
seata.registry.nacos.application=seata-server
seata.registry.nacos.server-addr=192.168.110.102:8848
seata.registry.nacos.namespace=seata

3. 启动类

@SpringBootApplication
@EnableFeignClients//开启Feign
@EnableAutoDataSourceProxy
@MapperScan("com.javasm.mapper")
public class Application {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class,args);
    }
}

4. 其他代码

User实体类

@TableName("user")
public class User {
    @TableId
    private int id;

    private String name;

   // get、set省略
}

userMapper

public interface UserMapper extends BaseMapper<User> {
}

UserService

@Service
public class UserServiceImpl {
    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

    @Autowired
    private ProviderService providerService;

    //标记这个方法有分布式事务，遇到任何异常就回滚
    @GlobalTransactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void save(User user) {
        userMapper.insert(user);
        providerService.saveUser(user.getId(),user.getName());
        int i = 2/0;//故意报错
    }
}

ProvicerService 中，新增：

@GetMapping("/saveUser")// @RequesetParam注解不可少
String saveUser(@RequestParam int id, @RequestParam String name);

新增 SeataController

@RestController
public class SeataController {

    @Autowired
    private UserServiceImpl userSerivce;

    @GetMapping("/saveUser")
    public String saveUser(User user){
        userSerivce.save(user);
        return "success";
    }
}

3. Provider