Seata入门系列【4】undo_log、global_table、branch_table、lock_table字段及作用详解

1 客户端

1.1 undo_log

在AT模式中，需要在参与全局事务的数据库中，添加一个undo_log表，建表语句如下：

SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;-- ----------------------------
-- Table structure for undo_log
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `undo_log`;
CREATE TABLE `undo_log`  (`branch_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '分支事务ID',`xid` varchar(100) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL COMMENT '全局事务ID',`context` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL COMMENT '上下文',`rollback_info` longblob NOT NULL COMMENT '回滚信息',`log_status` int(11) NOT NULL COMMENT '状态，0正常，1全局已完成',`log_created` datetime(6) NOT NULL COMMENT '创建时间',`log_modified` datetime(6) NOT NULL COMMENT '修改时间',UNIQUE INDEX `ux_undo_log`(`xid`, `branch_id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci COMMENT = 'AT transaction mode undo table' ROW_FORMAT = Compact;SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

在全局事务的一阶段中，分支事务在获取到全局锁提交事务时，会释放本地锁和连接资源，并在undo_log表中插入一条数据。

比如在更新时，会插入这样一条数据：
在这里插入图片描述
各字段详细说明如下：

在这里插入图片描述
其中重要的是rollback_info，比如在更新一条数据时set money = 97，会查询修改之前该条数据的及修改后的数据状态。
在这里插入图片描述
在rollback_info中，该数据修改之前是98:
在这里插入图片描述
修改之前，该数据是97:
在这里插入图片描述
在第二阶段中，如果全局事务成功，会收到 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。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。

在第二阶段中，如果全局事务失败，会收到 TC 的分支回滚请求，开启一个本地事务，执行如下操作。

  • 通过 XID 和 Branch ID 查找到相应的 UNDO LOG 记录。

  • 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。

  • 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。

  • 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。

在这里插入图片描述

2 服务端

2.1 事务会话信存储模式

在服务端，需要存储事务会话信息，支持一下几种方式：

  • file本地文件(不支持HA)

  • db数据库(支持HA)

  • redis(支持HA)

其中本地文件方式，效率最高，但是不支持集群，而且出现问题时，是无法格式化的查看当前数据的，所以推荐使用数据库或者缓存的方式。

使用数据库模式时，需要创建以下三张表：
在这里插入图片描述

  • global_table：全局事务

  • branch_table：分支事务

  • lock_table：全局锁

2.2 global_table

global_table记录了全局事务的信息，建表语句如下：

SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;-- ----------------------------
-- Table structure for global_table
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `global_table`;
CREATE TABLE `global_table`  (`xid` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL COMMENT '全局事务ID',`transaction_id` bigint(20) NULL DEFAULT NULL COMMENT '事务ID',`status` tinyint(4) NOT NULL COMMENT '状态',`application_id` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '应用ID',`transaction_service_group` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '事务分组名',`transaction_name` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '执行事务的方法',`timeout` int(11) NULL DEFAULT NULL COMMENT '超时时间',`begin_time` bigint(20) NULL DEFAULT NULL COMMENT '开始时间',`application_data` varchar(2000) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '应用数据',`gmt_create` datetime(0) NULL DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',`gmt_modified` datetime(0) NULL DEFAULT NULL COMMENT '修改时间',PRIMARY KEY (`xid`) USING BTREE,INDEX `idx_gmt_modified_status`(`gmt_modified`, `status`) USING BTREE,INDEX `idx_transaction_id`(`transaction_id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Compact;SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

比如，当前应用demo001发起了一个全局事务，会在这个表中存入以下信息：
在这里插入图片描述

2.3 branch_table

branch_table记录了分支事务的信息，建表语句如下：

SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;-- ----------------------------
-- Table structure for branch_table
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `branch_table`;
CREATE TABLE `branch_table`  (`branch_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '分支事务ID',`xid` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL COMMENT '全局事务ID',`transaction_id` bigint(20) NULL DEFAULT NULL COMMENT '全局事务ID，不带TC地址',`resource_group_id` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '资源分组ID',`resource_id` varchar(256) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '资源ID',`branch_type` varchar(8) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '事务模式，AT、XA等',`status` tinyint(4) NULL DEFAULT NULL COMMENT '状态',`client_id` varchar(64) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '客户端ID',`application_data` varchar(2000) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '应用数据',`gmt_create` datetime(6) NULL DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',`gmt_modified` datetime(6) NULL DEFAULT NULL COMMENT '修改时间',PRIMARY KEY (`branch_id`) USING BTREE,INDEX `idx_xid`(`xid`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Compact;-- ----------------------------
-- Records of branch_table
-- ----------------------------SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

当一个服务调用另一个服务进行全局事务时，可以看到，在该表中插入了当前两个服务分支事务的相关信息，其中重要的有ID、事务模式、客户端地址、数据库连接地址等。

INSERT INTO `branch_table` VALUES (99302990136565280, '192.168.58.1:8091:99302990136565278', 99302990136565278, NULL, 'jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/db_account', 'AT', 0, 'demo001:192.168.58.1:2116', NULL, '2022-01-25 16:56:58.092953', '2022-01-25 16:56:58.092953');
INSERT INTO `branch_table` VALUES (99302990136565283, '192.168.58.1:8091:99302990136565278', 99302990136565278, NULL, 'jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/db_order', 'AT', 0, 'demo002:192.168.58.1:2617', NULL, '2022-01-25 16:56:58.551257', '2022-01-25 16:56:58.551257');

2.4 lock_table

lock_table记录了锁相关的信息，建表语句如下：

SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;-- ----------------------------
-- Table structure for lock_table
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `lock_table`;
CREATE TABLE `lock_table`  (`row_key` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL COMMENT '行键',`xid` varchar(96) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '全局事务ID',`transaction_id` bigint(20) NULL DEFAULT NULL COMMENT '全局事务ID，不带TC 地址',`branch_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '分支ID',`resource_id` varchar(256) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '资源ID',`table_name` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '表名',`pk` varchar(36) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '主键对应的值',`gmt_create` datetime(0) NULL DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',`gmt_modified` datetime(0) NULL DEFAULT NULL COMMENT '修改时间',PRIMARY KEY (`row_key`) USING BTREE,INDEX `idx_branch_id`(`branch_id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Compact;SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

比如下图：

在这里插入图片描述
关于TC 端事务交互的详细流程，后续会分析

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