sofa-seata

╰+攻爆jí腚メ 2023-02-11 12:30 5阅读 0赞

最近工作好不容易有点空闲时间，工作上又碰到了分布式事务的问题，正好最近又在看sofa rpc，于是很自然的过渡到了sofa的seata，一个star很多的分布式事务框架。

原理官网讲的很清楚了：

### Seata AT 模式 ###

前提

*  基于支持本地 ACID 事务的关系型数据库。
 *  Java 应用，通过 JDBC 访问数据库。

整体机制

两阶段提交协议的演变：

*  一阶段：业务数据和回滚日志记录在同一个本地事务中提交，释放本地锁和连接资源。
 *  二阶段：
    
     *  提交异步化，非常快速地完成。
     *  回滚通过一阶段的回滚日志进行反向补偿。

### 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 全局锁 的尝试被限制在一定范围内，超出范围将放弃，并回滚本地事务，释放本地锁。  
    以一个示例来说明：  
    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 。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2phdmFlcl9sZWU_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

tx1 二阶段全局提交，释放 全局锁 。tx2 拿到 全局锁 提交本地事务。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2phdmFlcl9sZWU_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

如果 tx1 的二阶段全局回滚，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） 。  
如果应用在特定场景下，必需要求全局的 读已提交 ，目前 Seata 的方式是通过 SELECT FOR UPDATE 语句的代理。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2phdmFlcl9sZWU_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

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。  
出于总体性能上的考虑，Seata 目前的方案并没有对所有 SELECT 语句都进行代理，仅针对 FOR UPDATE 的 SELECT 语句。

### 工作机制 ###

以一个示例来说明整个 AT 分支的工作过程。  
业务表：product

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>Field</th> 
   <th>Type</th> 
   <th>Key</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>id</td> 
   <td>bigint(20)</td> 
   <td>PRI</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>name</td> 
   <td>varchar(100)</td> 
   <td>null</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>since</td> 
   <td>varchar(100)</td> 
   <td>null</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

AT 分支事务的业务逻辑：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>update product set name = 'GTS' where name = 'TXC';
</pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

一阶段

过程：

1.  解析 SQL：得到 SQL 的类型（UPDATE），表（product），条件（where name = ‘TXC’）等相关的信息。
2.  查询前镜像：根据解析得到的条件信息，生成查询语句，定位数据。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>select id, name, since from product where name = 'TXC';
</pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

得到前镜像：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>id</th> 
   <th>name</th> 
   <th>since</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td>TXC</td> 
   <td>2014</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

1.  执行业务 SQL：更新这条记录的 name 为 ‘GTS’。
2.  查询后镜像：根据前镜像的结果，通过 主键 定位数据。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>select id, name, since from product where id = 1;
</pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

得到后镜像：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>id</th> 
   <th>name</th> 
   <th>since</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td>GTS</td> 
   <td>2014</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

1.  插入回滚日志：把前后镜像数据以及业务 SQL 相关的信息组成一条回滚日志记录，插入到 UNDO\_LOG 表中。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>{
	"branchId": 641789253,
	"undoItems": [{
		"afterImage": {
			"rows": [{
				"fields": [{
					"name": "id",
					"type": 4,
					"value": 1
				}, {
					"name": "name",
					"type": 12,
					"value": "GTS"
				}, {
					"name": "since",
					"type": 12,
					"value": "2014"
				}]
			}],
			"tableName": "product"
		},
		"beforeImage": {
			"rows": [{
				"fields": [{
					"name": "id",
					"type": 4,
					"value": 1
				}, {
					"name": "name",
					"type": 12,
					"value": "TXC"
				}, {
					"name": "since",
					"type": 12,
					"value": "2014"
				}]
			}],
			"tableName": "product"
		},
		"sqlType": "UPDATE"
	}],
	"xid": "xid:xxx"
}

</pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

1.  提交前，向 TC 注册分支：申请 product 表中，主键值等于 1 的记录的 全局锁 。
2.  本地事务提交：业务数据的更新和前面步骤中生成的 UNDO LOG 一并提交。
3.  将本地事务提交的结果上报给 TC。

二阶段-回滚

1.  收到 TC 的分支回滚请求，开启一个本地事务，执行如下操作。
2.  通过 XID 和 Branch ID 查找到相应的 UNDO LOG 记录。
3.  数据校验：拿 UNDO LOG 中的后镜与当前数据进行比较，如果有不同，说明数据被当前全局事务之外的动作做了修改。这种情况，需要根据配置策略来做处理，详细的说明在另外的文档中介绍。
4.  根据 UNDO LOG 中的前镜像和业务 SQL 的相关信息生成并执行回滚的语句：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>update product set name = 'TXC' where id = 1;
</pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

1.  提交本地事务。并把本地事务的执行结果（即分支事务回滚的结果）上报给 TC。

二阶段-提交

1.  收到 TC 的分支提交请求，把请求放入一个异步任务的队列中，马上返回提交成功的结果给 TC。
2.  异步任务阶段的分支提交请求将异步和批量地删除相应 UNDO LOG 记录。

从实际业务模型出发，一个用户购买模型，主要涉及三个服务：库存服务、账户服务、订单服务，一笔业务过来后先扣账户余额，再扣库存，最后创建订单，其中有任何一步失败都需要回滚前面执行的操作，每个服务使用有自己独立的数据库，这种情况就需要使用分布式事务来控制了。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2phdmFlcl9sZWU_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

关于seata的实现原理官网讲的很清楚了，但是使用文档很匮乏，所以我就主要分享一下使用与配置，我使用的是eureka作为注册中心

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2phdmFlcl9sZWU_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

细的原理略过，但是整体框架得知道，其实很多情况下都是对整体不了解所以看使用文档报各种各样的错。

TM和RM都是集成在微服务中的，不用额外部署，但是这个TC是个单独的进程，需要另外部署的（有点service mesh的味道了）。

第一步：TC server的部署

参考这篇文章的单机部署章节：[链接地址][Link 1]

集群部署也很简单，文章中也有介绍，我就不赘述了

第二步才是项目的运行：

参考这篇文章：[链接地址][Link 2]

我使用的是AT模式+Feign，但是文章中关于事务分组讲的云里雾里，我表示我很懵

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2phdmFlcl9sZWU_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

其实事务分组主要是为了解决TC集群节点出问题能快速failover，所以多了一层这个分组到映射集群的配置，详情请看官方文档介绍：[链接地址][Link 3]

`seata-server`中有个配置文件`registry.conf`，里面有很多注册中心的实现，我使用的eureka，所以type改为eureka，然后看到下面eureka的具体配置，里面有三个参数，application的值其实就对应了分组映射的集群名称，当然不是必须设置为default，只要`seata-server`的application和项目中的集群名称一致就行。

另外，`spring.cloud.alibaba.seata.tx-service-group`的值为A，那么`seata.service.vgroup_mapping.`后面就得填A，然后值是集群名称（默认default）。举例如下：

`spring.cloud.alibaba.seata.tx-service-group:abc`  
`seata.service.vgroup_mapping.abc:default`

再重复一遍：搞这么复杂就是为了TC集群节点出问题能快速failover

如果使用feign那么其实是在底层HttpUrlConnection头上加了个全局事务ID，这个实现是在`Spring Cloud Alibaba`里实现的，所以须要引入 `Spring Cloud Alibaba Seata`相关依赖

既然用了eureka，那么肯定需要自己搭一个eureka服务器，很简单，自行百度。

最后再附一张整体架构图。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2phdmFlcl9sZWU_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2phdmFlcl9sZWU_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200524231808930.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2phdmFlcl9sZWU=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2phdmFlcl9sZWU_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200524231831584.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2phdmFlcl9sZWU=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2phdmFlcl9sZWU_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200524231853727.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2phdmFlcl9sZWU=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2phdmFlcl9sZWU_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200524231914936.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2phdmFlcl9sZWU=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2phdmFlcl9sZWU_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200524231931568.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2phdmFlcl9sZWU=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[Link 1]: http://www.iocoder.cn/Seata/install/
[Link 2]: http://www.iocoder.cn/Spring-Cloud-Alibaba/Seata/?self
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2phdmFlcl9sZWU_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: https://img-blog.csdnimg.cn/2020052423194837.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2phdmFlcl9sZWU=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[Link 3]: https://seata.io/zh-cn/docs/user/transaction-group.html
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2phdmFlcl9sZWU_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200524232008774.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2phdmFlcl9sZWU=,size_16,color_FFFFFF,t_70

sofa-seata

发表评论取消回复

还没有评论，来说两句吧...

相关阅读