spring alibaba中的seata分布式事务

Seata AT 模式设计思路

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。

核心在于对业务sql进行解决解析,转换成undolog,并同时入库存

二阶段:

提交异步化,非常快速地完成,则Tc通知RM异步删除undolog;

回滚一阶段日志进行反向补偿,tm向tc发送回滚请求,RM收一协调器TC发来的回滚请求,通过XID和Branch ID找到相应的回滚日志记录,通过回滚记录生成反向的更新sql并执行,以完成分支的回滚

两阶段提交协议(2PC)

阶段1:TM(事务管理器)通知各个RM(资源管理器)准备提交它们的事务分支

阶段2:TM 根据阶段1各个RM prepare的结果,决定是提交还是回滚事务。如果所有的RM都prepare成功,那么TM通知所有的RM进行提交;如果有RM prepare失败的话,则TM通知所有RM回滚自己的事务分支。

存在的问题:

  1. 同步阻塞问题
  2. 单点故障
  3. 数据不一致

XA模式

执行阶段:

可回滚:业务SQL操作放在XA分支中进行,由资源对XA协议来保证可回滚

持久化:XA分支完成后,执行XA prepare,同样,由资源对XA协议的来支持来保证持久化

完成阶段:

分支提交:执行XA分支的commit

分支回滚:执行XA分支的rollback

TCC模式

tcc基于分布式事务中的二阶段提交协议实现,这化的全称为Try-Confirm-Cancel,即资源预留(Try)、确认操作(Confirm)、取消操作(Cancel),他们的具体含义如下:

  1. Try:对业务资源的检查并预留
  2. Confirm:对业务处理进行提交,即commit操作,只要Try成功,那么该步骤一定成功
  3. Cancel:对业务处理进行取消,即回滚操作,该步骤回对Try预留的资源进行释放。

TCC是一种侵入式的分布式事务解决方案,对业务系统有着非常大的入侵性,设计相对复杂

优点:TCC完全不依赖数据库,能够实现跨数据库、跨应用资源管理

Seata如何防止空回滚,新增一个TCC事务控制表

如何处理幂等,幂等问题指的是 TC 重复进行二阶段提交,因此 Confirm/Cancel 接口需要支持幂等处理,即不会产生资源重复提交或者重复释放。

如何处理悬挂,在 TCC 事务控制表记录状态的字段 status 中增加一个状态: 当执行二阶段 Cancel 方法时,如果发现 TCC 事务控制表没有相关记录,说明二阶段 Cancel 方法优 先一阶段 Try 方法执行,因此插入一条 status=4 状态的记录,当一阶段 Try 方法后面执行时,判断 status=4 ,则说明有二阶段 Cancel 已执行,并返回 false 以阻止一阶段 Try 方法执行成功

XA与TCC比较

  1. XA是资源层面的分布式事务,强一致性,在两阶段提交的整个过程中,一直会持有资源的锁。

  1. TCC是业务层面的分布式事务,最终一致性,不会一直持有资源的锁

AT模式与TCC模式比较

区别在于:

AT模式基于支持本地ACID事务的关系型库数据

一阶段prepare行为:在本地事务中,一并提交业务数据更新和相应回滚日志记录

二阶段commit行为:马上成功结束,自动异步批量清理回滚日志

二阶段rollback行为:通过回滚日志,自动生成补偿操作,完成数据回滚

相应用的,TCC模式不依赖于底层数据资源的事务支持:

一阶段prepare行为:调用自prepare逻辑

二阶段commit行为:调用自定义的commit逻辑

二阶段rollback行为:调用自定义的rollback逻辑。

简单点概括,SEATA的TCC模式就是手工的AT的模式,它允许你自定义两阶段的处理逻辑而不依赖AT模式的undo_log

可靠消息最终一致性

异步化在分布式系统设计中随处可见,基于消息队列的最终一致性就是一种异步事务机制,在业务中广泛应用。

本地消息表

将分布式事务拆分成本地事务进行处理,通过消息日志的方式来异步执行。本地消息表是一种业务耦合的设计,消息生产方需要额外建一个事务消息表,并记录消息发送状态,消息消费方需要处理这个消息,并完成自己的业务逻辑,另外会有一个异步机制来定期扫描未完成的消息,确保最终一致性。

RocketMQ事务消息

RocketMQ事务消息是一种支持分布式事务的消息。它通过引入prepare、commit和rollback三个阶段,来确保事务消息的一致性。

  1. Prepare阶段:消息发送方发送消息,此时消息的状态为“待提交”
  2. commit阶段:消息发送方向RocketMQ发送commit消息请求,RocketMQ判断此时半消息是否被确认,如果半消息已被确认,则将消息标记为“可消费”并提交事务。如果半消息未被确认,刚将消息标记为“不可消息”并终止事务。
  3. rollback阶段:消息发送方向rocketMQ发送rollback消息请求,RocketMQ将半消息标记为“不可消费”并回滚事务。

最大努力通知

最大努力通知型是最简单的一种柔性事务,适用于一些最终一致性时间敏感度低的业务,且被动方处理不影响主动方的处理结果。

最大努力通知实施方案,一般符合以下特点:

  1. 不可靠消息:业务活动主动方,在完成业务处理之后,向业务活动的被动方发送消息,直到通知N次后不再通知,允许消息丢失(不可靠消息)
  2. 定期校对:业务活动的被动方,根据定时策略,向业务活动主动方查询(主动方提供查询接口),恢复丢失的业务消息

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