解决分布式事务的方案 —— Seata

1. 认识 Seata

解决分布式事务的方案有很多，但实现起来都比较复杂，因此我们一般会使用开源的框架来解决分布式事务问题。在众多的开源分布式事务框架中，功能最完善、使用最多的就是阿里巴巴在 2019 年开源的 Seata 了。

Seata 的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，相当于监控中心。
• 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，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. 微服务集成 Seata

引入依赖

<!-- seata -->
<dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId>
</dependency>

修改配置

seata:registry: # TC服务注册中心的配置，微服务根据这些信息去注册中心获取tc服务地址type: nacos # 注册中心类型 nacosnacos:server-addr: 192.168.101.68:8848 # nacos地址namespace: "" # namespace，默认为空group: DEFAULT_GROUP # 分组，默认是DEFAULT_GROUPapplication: seata-server # seata服务名称tx-service-group: hmall # 事务组名称service:vgroup-mapping: # 事务组与tc集群的映射关系hmall: "default"

3. Seata 工作模式

Seata 支持四种不同的分布式事务解决方案，Seata 默认使用的是 AT 模式：

1. AT
2. XA
3. TCC
4. SAGA

这四种方案可以满足 CP 和 AP 的需求，比如：XA 可以实现 CP 即强一致性，AT 可以实现 AP 最终一致性，四种模式中 AT 模式使用较多，本课程重点讲解AT模式。

3.1 AT 模式

工作流程图

流程说明：

1. TM 通知 TC 开启全局事务，TC 记录全局事务状态；
2. TM 调用所有 RM，开始执行分支事务，然后 RM 向 TC 注册分支事务；
3. RM 执行自己的 sql 并进行提交，同时记录日志到 undolog 表中；
4. RM 向 TC 汇报自己事务执行的状态；
5. TM 通知 TC，提交或回滚全局全局事务。TC 汇总所有 RM 的事务执行情况，并通知所有 RM 执行提交或回滚操作
   1. 提交：删除 undolog 表中的日志
   2. 回滚：RM 根据各自 undolog 表中的日志，反向操作，操作成功后删除 undolog 中的日志

3.2 XA 模式

工作流程图

流程说明：

1. TM 通知 TC 开启全局事务，TC 记录全局事务状态；
2. TM 通知所有 RM，开始执行分支事务，然后 RM 向 TC 注册分支事务；
3. RM 执行自己的 sql，然后向 TC 报告自己执行的事务状态；
4. TM 通知 TC，提交或回滚全局事务。TM 汇总所有 RM 分支的事务状态，并通知所有 RM 执行提交或回滚的操作。

可见，AT 模式使用起来更加简单，无业务侵入，性能更好。因此企业 90% 的分布式事务都可以用 AT 模式来解决。

3.3 TCC 模式

工作流程图

流程：

1. TM 通知 TC 开启全局事务，TC 记录全局事务状态；
2. TM 通知 RM 执行分支事务，RM 向 TC 注册分支事务；
3. RM 对将要操作的资源进行检测和预留，将要执行的资源单独分出来，并向 TC 汇报所执行的事务状态；
4. TM 通知 TC，提交或回滚全局事务。TC 统计汇总所有 RM 分支事务状态，并通知所有 RM 执行提交或回滚的操作
   1. 提交：RM 执行 Congirm 操作，真正执行数据
   2. 回滚：RM 执行 cancel 操作，将隔离出来的资源返回

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

3.4 SAGA 模式

工作流程图

流程：

1. TM 通知 TC 开启全局事务，TC 记录全局事务；
2. TM 通知所有 RM 执行分支事务，RM 向 TC 注册分支事务；
3. RM 执行自己的 sql 业务，并向 TC 汇报分支事务执行的状态；
4. TM 通知 TC 提交或回滚全局事务。TC 汇总所有 RM 的事务状态，并通知所有 RM 执行提交或回滚
   1. 提交：RM 执行提交操作
   2. 回滚：RM 通过回滚机制和补偿机制进行回滚操作。

4. 小结

4.1 Seata 是怎么进行分布式事务控制的？

使用 Seata 的 AT 模式，AT 模式的底层使用的是 CAP 的 CP，保证数据的最终一致性。

4.2 Seata 的工作原理？

首先，Seata 是一个专门用于处理分布式事务的开源框架，它通过定义全局事务和分支事务的概念来实现分布式事务的控制，并支持多种模式，如 AT 模式、TCC 模式、SAGA 模式等。

核心概念：

1. 事务协调器（TC）：维护全局事务和分支事务的状态，并驱动全局事务的提交或回滚。
2. 事务管理器（TM）：定义全局事务的边界，即开始和结束全局事务。
3. 资源管理器（RM）：管理分支事务并报告分支事务的状态给 TC，同时也负责分支事务的提交或回滚。

工作原理：

1. 开始全局事务：TM 通知 TC 开启一个全局事务，TC 生成一个全局唯一的 XID 用于标识这个全局事务。
2. 执行分支事务：TM 通知 RM 执行分支事务，执行完成后向 TC 报告分支事务的状态。
3. 提交或回滚全局事务：
   • 当所有分支事务都成功完成，TM 通知 TC 提交全局事务，TC 随后指示各个 RM 提交对应的分支事务。
   • 如果任何一个分支事务失败，TM 会通知 TC 回滚全局事务，TC 会指令各 RM 回滚各自的分支事务。

分布式事务模式

• AT 模式：一种无侵入式的分布式事务解决方案，基于数据库的 ACID 特性，自动完成数据的快照和补偿操作，适合对业务代码侵入性要求较低的场景。
• TCC 模式：需要业务系统提供 Try、Confirm、Cancel 三个方法接口，适用于对一致性要求较高且能够接受一定程度业务侵入的场景。
• SAGA 模式：长事务解决方案，适用于长时间运行的业务流程，通过一系列子事务及其补偿操作来保证最终一致性。

通过上述机制，Seata 实现了对分布式事务的有效管理和控制，也能够保证事务的一致性和可靠性。