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seata 簡(jiǎn)介

Seata 是阿里巴巴2019年開(kāi)源的分布式事務(wù)解決方案，致力于在微服務(wù)架構(gòu)下提供高性能和簡(jiǎn)單易用的分布式事務(wù)服務(wù)。在 Seata 開(kāi)源之前，Seata 對(duì)應(yīng)的內(nèi)部版本在阿里內(nèi)部一直扮演著分布式一致性中間件的角色，幫助阿里度過(guò)歷年的雙11，對(duì)各業(yè)務(wù)進(jìn)行了有力的支撐。經(jīng)過(guò)多年沉淀與積累，2019.1 Seata 正式宣布對(duì)外開(kāi)源。目前 Seata 1.0 已經(jīng) GA。

微服務(wù)中的分布式事務(wù)問(wèn)題

讓我們想象一下傳統(tǒng)的單片應(yīng)用程序，它的業(yè)務(wù)由3個(gè)模塊組成，他們使用單個(gè)本地?cái)?shù)據(jù)源。自然，本地事務(wù)將保證數(shù)據(jù)的一致性。

微服務(wù)架構(gòu)已發(fā)生了變化。上面提到的3個(gè)模塊被設(shè)計(jì)為3種服務(wù)。本地事務(wù)自然可以保證每個(gè)服務(wù)中的數(shù)據(jù)一致性。但是整個(gè)業(yè)務(wù)邏輯范圍如何？

Seata怎么辦？

我們說(shuō)，分布式事務(wù)是由一批分支事務(wù)組成的全局事務(wù)，通常分支事務(wù)只是本地事務(wù)。

Seata有3個(gè)基本組成部分：

事務(wù)協(xié)調(diào)器（TC）：維護(hù)全局事務(wù)和分支事務(wù)的狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)全局提交或回滾。
事務(wù)管理器TM：定義全局事務(wù)的范圍：開(kāi)始全局事務(wù)，提交或回滾全局事務(wù)。
資源管理器（RM）：管理正在處理的分支事務(wù)的資源，與TC對(duì)話以注冊(cè)分支事務(wù)并報(bào)告分支事務(wù)的狀態(tài)，并驅(qū)動(dòng)分支事務(wù)的提交或回滾。

Seata管理的分布式事務(wù)的典型生命周期：

TM要求TC開(kāi)始一項(xiàng)新的全局事務(wù)。TC生成代表全局事務(wù)的XID。
XID通過(guò)微服務(wù)的調(diào)用鏈傳播。
RM將本地事務(wù)注冊(cè)為XID到TC的相應(yīng)全局事務(wù)的分支。
TM要求TC提交或回退相應(yīng)的XID全局事務(wù)。
TC驅(qū)動(dòng)XID的相應(yīng)全局事務(wù)下的所有分支事務(wù)以完成分支提交或回滾。

快速開(kāi)始

用例

用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)商品的業(yè)務(wù)邏輯。整個(gè)業(yè)務(wù)邏輯由3個(gè)微服務(wù)提供支持：

倉(cāng)儲(chǔ)服務(wù)：對(duì)給定的商品扣除倉(cāng)儲(chǔ)數(shù)量。
訂單服務(wù)：根據(jù)采購(gòu)需求創(chuàng)建訂單。
賬戶(hù)服務(wù)：從用戶(hù)帳戶(hù)中扣除余額。

環(huán)境準(zhǔn)備

步驟 1：建立數(shù)據(jù)庫(kù)

# db_seata
DROP SCHEMA IF EXISTS db_seata;
CREATE SCHEMA db_seata;
USE db_seata;

# Account
CREATE TABLE `account_tbl` (
  `id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `user_id` VARCHAR(255) DEFAULT NULL,
  `money` INT(11) DEFAULT 0,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8;

INSERT INTO account_tbl (id, user_id, money)
VALUES (1, '1001', 10000);
INSERT INTO account_tbl (id, user_id, money)
VALUES (2, '1002', 10000);

# Order
CREATE TABLE `order_tbl`
(
  `id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `user_id` VARCHAR(255) DEFAULT NULL,
  `commodity_code` VARCHAR(255) DEFAULT NULL,
  `count` INT(11) DEFAULT '0',
  `money` INT(11) DEFAULT '0',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8;

# Storage
CREATE TABLE `storage_tbl` (
  `id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `commodity_code` VARCHAR(255) DEFAULT NULL,
  `count` INT(11) DEFAULT '0',
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `commodity_code` (`commodity_code`)
) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8;


INSERT INTO storage_tbl (id, commodity_code, count)
VALUES (1, '2001', 1000);

CREATE TABLE `undo_log` (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `branch_id` bigint(20) NOT NULL,
  `xid` varchar(100) NOT NULL,
  `context` varchar(128) NOT NULL,
  `rollback_info` longblob NOT NULL,
  `log_status` int(11) NOT NULL,
  `log_created` datetime NOT NULL,
  `log_modified` datetime NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `ux_undo_log` (`xid`,`branch_id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

seata AT 模式需要 undo_log 表,另外三張是業(yè)務(wù)表。

步驟 2: 啟動(dòng) Seata Server

Server端存儲(chǔ)模式（store.mode）現(xiàn)有file、db兩種（后續(xù)將引入raft），file模式無(wú)需改動(dòng)，直接啟動(dòng)即可。db模式需要導(dǎo)入用于存儲(chǔ)全局事務(wù)回話信息的三張表。

注：file模式為單機(jī)模式，全局事務(wù)會(huì)話信息內(nèi)存中讀寫(xiě)并持久化本地文件root.data，性能較高; db模式為高可用模式，全局事務(wù)會(huì)話信息通過(guò)db共享，相應(yīng)性能差些

可以直接通過(guò)bash 腳本啟動(dòng) Seata Server，也可以通過(guò) Docker 鏡像啟動(dòng)，但是 Docker 方式目前只支持使用 file 模式，不支持將 Seata-Server 注冊(cè)到 Eureka 或 Nacos 等注冊(cè)中心。

通過(guò)腳本啟動(dòng)

在 https://github.com/seata/seata/releases 下載相應(yīng)版本的 Seata Server，解壓后執(zhí)行以下命令啟動(dòng)，這里使用 file 配置

通過(guò) Docker 啟動(dòng)

docker run --name seata-server -p 8091:8091 seataio/seata-server:latest

項(xiàng)目介紹

項(xiàng)目名	地址	說(shuō)明
sbm-account-service	127.0.0.1:8081	賬戶(hù)服務(wù)
sbm-order-service	127.0.0.1:8082	訂單服務(wù)
sbm-storage-service	127.0.0.1:8083	倉(cāng)儲(chǔ)服務(wù)
sbm-business-service	127.0.0.1:8084	主業(yè)務(wù)
seata-server	172.16.2.101:8091	seata-server

核心代碼

為了不讓篇幅太長(zhǎng)，這里只給出部分代碼，詳細(xì)代碼文末會(huì)給出源碼地址

maven 引入 seata 的依賴(lài) eata-spring-boot-starter


    io.seata
    seata-spring-boot-starter
    1.0.0

倉(cāng)儲(chǔ)服務(wù)

application.properties

spring.application.name=account-service
server.port=8081
spring.datasource.url=jdbc:mysql://172.16.2.101:3306/db_seata?useSSL=false&serverTimezone=UTC
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=123456
seata.tx-service-group=my_test_tx_group
mybatis.mapper-locations=classpath*:mapper/*Mapper.xml
seata.service.grouplist=172.16.2.101:8091
logging.level.io.seata=info
logging.level.io.seata.samples.account.persistence.AccountMapper=debug

StorageService

public interface StorageService {

    /**
     * 扣除存儲(chǔ)數(shù)量
     */
    void deduct(String commodityCode, int count);
}

訂單服務(wù)

public interface OrderService {

    /**
     * 創(chuàng)建訂單
     */
    Order create(String userId, String commodityCode, int orderCount);
}

賬戶(hù)服務(wù)

public interface AccountService {

    /**
     * 從用戶(hù)賬戶(hù)中借出
     */
    void debit(String userId, int money);
}

主要業(yè)務(wù)邏輯

只需要使用一個(gè) @GlobalTransactional 注解在業(yè)務(wù)方法上。

@GlobalTransactional
public void purchase(String userId, String commodityCode, int orderCount) {
    LOGGER.info("purchase begin ... xid: " + RootContext.getXID());
    storageClient.deduct(commodityCode, orderCount);
    orderClient.create(userId, commodityCode, orderCount);
}

XID 的傳遞

全局事務(wù)ID的跨服務(wù)傳遞，需要我們自己實(shí)現(xiàn)，這里通過(guò)攔截器的方式。每個(gè)服務(wù)都需要添加下面兩個(gè)類(lèi)。

SeataFilter

@Component
public class SeataFilter implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
        HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) servletRequest;
        String xid = req.getHeader(RootContext.KEY_XID.toLowerCase());
        boolean isBind = false;
        if (StringUtils.isNotBlank(xid)) {
            RootContext.bind(xid);
            isBind = true;
        }
        try {
            filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
        } finally {
            if (isBind) {
                RootContext.unbind();
            }
        }
    }

    @Override
    public void destroy() {
    }
}

SeataRestTemplateAutoConfiguration

@Configuration
public class SeataRestTemplateAutoConfiguration {
    @Autowired(
            required = false
    )
    private Collection<RestTemplate> restTemplates;
    @Autowired
    private SeataRestTemplateInterceptor seataRestTemplateInterceptor;

    public SeataRestTemplateAutoConfiguration() {
    }

    @Bean
    public SeataRestTemplateInterceptor seataRestTemplateInterceptor() {
        return new SeataRestTemplateInterceptor();
    }

    @PostConstruct
    public void init() {
        if (this.restTemplates != null) {
            Iterator var1 = this.restTemplates.iterator();

            while (var1.hasNext()) {
                RestTemplate restTemplate = (RestTemplate) var1.next();
                List<ClientHttpRequestInterceptor> interceptors = new ArrayList(restTemplate.getInterceptors());
                interceptors.add(this.seataRestTemplateInterceptor);
                restTemplate.setInterceptors(interceptors);
            }
        }

    }
}

測(cè)試

測(cè)試成功場(chǎng)景:

curl -X POST http://127.0.0.1:8084/api/business/purchase/commit

此時(shí)返回結(jié)果為：true

測(cè)試失敗場(chǎng)景:

UserId 為1002 的用戶(hù)下單，sbm-account-service會(huì)拋出異常，事務(wù)會(huì)回滾

http://127.0.0.1:8084/api/business/purchase/rollback

此時(shí)返回結(jié)果為：false

查看 undo_log 的日志或者主鍵，可以看到在執(zhí)行過(guò)程中有保存數(shù)據(jù)。如查看主鍵自增的值，在執(zhí)行前后的值會(huì)發(fā)生變化，在執(zhí)行前是 1，執(zhí)行后是 7 。

源碼地址

https://github.com/gf-huanchupk/SpringBootLearning/tree/master/springboot-seata

參考

http://seata.io/zh-cn/docs/overview/what-is-seata.html

Spring Boot 集成 Seata 解決分布式事務(wù)問(wèn)題