Spring Cloud 系列：Seata 中TCC模式具体实现

概述

https://seata.io/zh-cn/docs/dev/mode/tcc-mode

https://seata.io/zh-cn/docs/user/mode/tcc

TCC模式与AT模式非常相似，每阶段都是独立事务，不同的是TCC通过人工编码来实现数据恢复。需要实现三个方法：

Try：资源的检测和预留；
Confirm：完成资源操作业务；要求 Try 成功 Confirm 一定要能成功。
Cancel：预留资源释放，可以理解为try的反向操作。

Seata的TCC模型

Seata中的TCC模型依然延续之前的事务架构，如图：

优缺点

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

TCC的优点是什么？

一阶段完成直接提交事务，释放数据库资源，性能好
相比AT模型，无需生成快照，无需使用全局锁，性能最强
不依赖数据库事务，而是依赖补偿操作，可以用于非事务型数据库

TCC的缺点是什么？

有代码侵入，需要人为编写try、Confirm和Cancel接口，太麻烦
软状态，事务是最终一致
需要考虑Confirm和Cancel的失败情况，做好幂等处理

事务悬挂和空回滚

1）空回滚

当某分支事务的try阶段阻塞时，可能导致全局事务超时而触发二阶段的cancel操作。在未执行try操作时先执行了cancel操作，这时cancel不能做回滚，就是空回滚。

如图：

执行cancel操作时，应当判断try是否已经执行，如果尚未执行，则应该空回滚。

2）业务悬挂

对于已经空回滚的业务，之前被阻塞的try操作恢复，继续执行try，就永远不可能confirm或cancel ，事务一直处于中间状态，这就是业务悬挂。

执行try操作时，应当判断cancel是否已经执行过了，如果已经执行，应当阻止空回滚后的try操作，避免悬挂

实现TCC模式

决空回滚和业务悬挂问题，必须要记录当前事务状态，是在try、还是cancel？

1）思路分析

这里我们定义一张表：

CREATE TABLE `account_freeze_tbl` (`xid` varchar(128) NOT NULL,`user_id` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '用户id',`freeze_money` int(11) unsigned DEFAULT '0' COMMENT '冻结金额',`state` int(1) DEFAULT NULL COMMENT '事务状态，0:try，1:confirm，2:cancel',PRIMARY KEY (`xid`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 ROW_FORMAT=COMPACT;

其中：

xid：是全局事务id
freeze_money：用来记录用户冻结金额
state：用来记录事务状态

那此时，我们的业务开怎么做呢？

Try业务：
- 记录冻结金额和事务状态到account_freeze表
- 扣减account表可用金额
Confirm业务
- 根据xid删除account_freeze表的冻结记录
Cancel业务
- 修改account_freeze表，冻结金额为0，state为2
- 修改account表，恢复可用金额
如何判断是否空回滚？
- cancel业务中，根据xid查询account_freeze，如果为null则说明try还没做，需要空回滚
如何避免业务悬挂？
- try业务中，根据xid查询account_freeze ，如果已经存在则证明Cancel已经执行，拒绝执行try业务

接下来，我们改造account-service，利用TCC实现余额扣减功能。

2）声明TCC接口

TCC的Try、Confirm、Cancel方法都需要在接口中基于注解来声明，

我们在account-service项目中的com.mcode.account.service包中新建一个接口，声明TCC三个接口：

package com.mcode.account.service;import io.seata.rm.tcc.api.BusinessActionContext;
import io.seata.rm.tcc.api.BusinessActionContextParameter;
import io.seata.rm.tcc.api.LocalTCC;
import io.seata.rm.tcc.api.TwoPhaseBusinessAction;@LocalTCC
public interface AccountTCCService {@TwoPhaseBusinessAction(name = "deduct", commitMethod = "confirm", rollbackMethod = "cancel")void deduct(@BusinessActionContextParameter(paramName = "userId") String userId,@BusinessActionContextParameter(paramName = "money")int money);boolean confirm(BusinessActionContext ctx);boolean cancel(BusinessActionContext ctx);
}

3）编写实现类

在account-service服务中的com.mcode.account.service.impl包下新建一个类，实现TCC业务：

package com.mcode.account.service.impl;import com.mcode.account.entity.AccountFreeze;
import com.mcode.account.mapper.AccountFreezeMapper;
import com.mcode.account.mapper.AccountMapper;
import com.mcode.account.service.AccountTCCService;
import io.seata.core.context.RootContext;
import io.seata.rm.tcc.api.BusinessActionContext;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;@Service
@Slf4j
public class AccountTCCServiceImpl implements AccountTCCService {@Autowiredprivate AccountMapper accountMapper;@Autowiredprivate AccountFreezeMapper freezeMapper;@Override@Transactionalpublic void deduct(String userId, int money) {// 0.获取事务idString xid = RootContext.getXID();// 1.扣减可用余额accountMapper.deduct(userId, money);// 2.记录冻结金额，事务状态AccountFreeze freeze = new AccountFreeze();freeze.setUserId(userId);freeze.setFreezeMoney(money);freeze.setState(AccountFreeze.State.TRY);freeze.setXid(xid);freezeMapper.insert(freeze);}@Overridepublic boolean confirm(BusinessActionContext ctx) {// 1.获取事务idString xid = ctx.getXid();// 2.根据id删除冻结记录int count = freezeMapper.deleteById(xid);return count == 1;}@Overridepublic boolean cancel(BusinessActionContext ctx) {// 0.查询冻结记录String xid = ctx.getXid();AccountFreeze freeze = freezeMapper.selectById(xid);// 1.恢复可用余额accountMapper.refund(freeze.getUserId(), freeze.getFreezeMoney());// 2.将冻结金额清零，状态改为CANCELfreeze.setFreezeMoney(0);freeze.setState(AccountFreeze.State.CANCEL);int count = freezeMapper.updateById(freeze);return count == 1;}
}