SpringCloud Alibaba—Seata处理分布式事务
笔记整理自【尚硅谷】周阳SpringCloud框架开发教程


0. 分布式事务问题
只要用到分布式,必然会提及分布式的事务。
在分布式之前,一切组件全都在一台机器上。
在使用分布式之后,单体应用被拆分成微服务应用,原来的三个模块被拆分成三个独立的应用,分别使用三个独立的数据源。
业务操作需要调用三个服务来完成。此时每个服务内部的数据一致性由本地事务来保证,但是全局的数据一致性问题没法保证。
架构图

一句话:一次业务操作需要跨多个数据源或需要跨多个系统进行远程调用,就会产生分布式事务问题。
1. Seata简介
Ⅰ. Seata是什么
官网
Seata是一款开源的分布式事务解决方案,致力于在微服务架构下提供高性能和简单易用的分布式事务服务。
Ⅱ. Seata能做什么
一个典型的分布式事务过程
-
分布式事务处理过程的一个ID + 三组件模型 ? Transaction ID XID :全局唯一的事务ID ? 三组件概念 Transaction Coordinator (TC) - 事务协调者:维护全局事务的运行状态,负责协调并驱动全局事务的提交或回滚; Transaction Manager (TM) - 事务管理器:控制全局事务的边界,负责开启一个全局事务,并最终发起全局提交或全局回滚的决议; Resource Manager (RM) - 资源管理器:控制分支事务,负责分支注册、状态汇报,并接收事务协调器的指令,驱动分支(本地)事务的提交和回滚。 Seata分TC、TM和RM三个角色,TC(Server端)为单独服务端部署,TM和RM(Client端)由业务系统集成(微服务)。 -
处理过程 1. TM 向 TC 申请开启一个全局事务,全局事务创建成功并生成一个全局唯一的 XID;
2. XID 在微服务调用链路的上下文中传播;
3. RM 向 TC 注册分支事务,将其纳入 XID 对应全局事务的管辖;
4. TM 向 TC 发起针对 XID 的全局提交或回滚决议;
5. TC 调度 XID 下管辖的全部分支事务完成提交或回滚请求。

Ⅲ. Seata怎么用
-
本地@Transactional -
全局@GlobalTransactional 
2. Seata-Server安装
下载
我这里下载了跟老师一样的版本0.9.0,没敢下新版本,怕踩坑。

-
修改conf目录下的file.conf配置文件 先备份原始file.conf文件 主要修改:自定义事务组名称+事务日志存储模式为db + 数据库连接信息 file.conf ? service模块  ? store模块   -
mysql5.7数据库新建库seata -
在seata库里建表 建表db_store.sql在\seata-server-0.9.0\seata\conf目录里面 db_store.sql 执行sql脚本:  -
修改seata-server-0.9.0\seata\conf目录下的registry.conf 配置文件 记得先复制一个备份。  -
先启动Nacos端口号8848 -
再启动seata-server seata-server-0.9.0\seata\bin\seata-server.bat  启动成功 
3. 订单/库存/账户业务数据库准备
以下演示都需要先启动Nacos后启动Seata,保证两个都OK。
Ⅰ. 分布式事务业务说明
这里我们会创建三个服务,一个订单服务,一个库存服务,一个账户服务。
当用户下单时,会在订单服务中创建一个订单,然后通过远程调用库存服务来扣减下单商品的库存,再通过远程调用账户服务来扣减用户账户里面的余额,最后在订单服务中修改订单状态为已完成。
该操作跨越三个数据库,有两次远程调用,很明显会有分布式事务问题。
下订单 => 扣库存 => 减账户(余额)
Ⅱ. 创建业务数据库
Ⅲ. 按照上述3库分别建对应业务表
-
seata_order 库下建t_order 表 CREATE TABLE t_order (
`id` BIGINT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
`user_id` BIGINT(11) DEFAULT NULL COMMENT '用户id',
`product_id` BIGINT(11) DEFAULT NULL COMMENT '产品id',
`count` INT(11) DEFAULT NULL COMMENT '数量',
`money` DECIMAL(11,0) DEFAULT NULL COMMENT '金额',
`status` INT(1) DEFAULT NULL COMMENT '订单状态:0:创建中;1:已完结'
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=7 DEFAULT CHARSET=utf8;
SELECT * FROM t_order;
 -
seata_storage 库下建t_storage 表 CREATE TABLE t_storage (
`id` BIGINT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
`product_id` BIGINT(11) DEFAULT NULL COMMENT '产品id',
`total` INT(11) DEFAULT NULL COMMENT '总库存',
`used` INT(11) DEFAULT NULL COMMENT '已用库存',
`residue` INT(11) DEFAULT NULL COMMENT '剩余库存'
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;
INSERT INTO seata_storage.t_storage(`id`, `product_id`, `total`, `used`, `residue`)
VALUES ('1', '1', '100', '0', '100');
SELECT * FROM t_storage;
 -
seata_account 库下建t_account 表 CREATE TABLE t_account (
`id` BIGINT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY COMMENT 'id',
`user_id` BIGINT(11) DEFAULT NULL COMMENT '用户id',
`total` DECIMAL(10,0) DEFAULT NULL COMMENT '总额度',
`used` DECIMAL(10,0) DEFAULT NULL COMMENT '已用余额',
`residue` DECIMAL(10,0) DEFAULT '0' COMMENT '剩余可用额度'
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;
INSERT INTO seata_account.t_account(`id`, `user_id`, `total`, `used`, `residue`) VALUES ('1', '1', '1000', '0', '1000');
SELECT * FROM t_account;

Ⅳ. 按照上述3库分别建对应的回滚日志表
- 订单-库存-账户3个库下都需要建各自的回滚日志表。
- \seata-server-0.9.0\seata\conf目录下的
db_undo_log.sql - 三个库都要执行sql脚本。
Ⅴ. 最终效果

4. 订单/库存/账户业务微服务准备
业务需求:下订单 => 减库存 => 扣余额 => 改(订单)状态
Ⅰ. 新建订单Order-Module
-
建Module seata-order-service2001 -
改POM <dependencies>
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId>
<exclusions>
<exclusion>
<artifactId>seata-all</artifactId>
<groupId>io.seata</groupId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<dependency>
<groupId>io.seata</groupId>
<artifactId>seata-all</artifactId>
<version>0.9.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<version>8.0.22</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
<version>1.1.10</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
<artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
<version>2.0.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<optional>true</optional>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
-
写YML server:
port: 2001
spring:
application:
name: seata-order-service
cloud:
alibaba:
seata:
tx-service-group: lyc_tx_group
nacos:
discovery:
server-addr: localhost:8848
datasource:
driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
url: jdbc:mysql://localhost:3306/seata_order
username: root
password: 123456
feign:
hystrix:
enabled: false
logging:
level:
io:
seata: info
mybatis:
mapperLocations: classpath:mapper/*.xml
-
file.conf 放在recourse下 transport {
# tcp udt unix-domain-socket
type = "TCP"
#NIO NATIVE
server = "NIO"
#enable heartbeat
heartbeat = true
#thread factory for netty
thread-factory {
boss-thread-prefix = "NettyBoss"
worker-thread-prefix = "NettyServerNIOWorker"
server-executor-thread-prefix = "NettyServerBizHandler"
share-boss-worker = false
client-selector-thread-prefix = "NettyClientSelector"
client-selector-thread-size = 1
client-worker-thread-prefix = "NettyClientWorkerThread"
# netty boss thread size,will not be used for UDT
boss-thread-size = 1
#auto default pin or 8
worker-thread-size = 8
}
shutdown {
# when destroy server, wait seconds
wait = 3
}
serialization = "seata"
compressor = "none"
}
service {
vgroup_mapping.lyc_tx_group = "default" #修改自定义事务组名称
default.grouplist = "127.0.0.1:8091"
enableDegrade = false
disable = false
max.commit.retry.timeout = "-1"
max.rollback.retry.timeout = "-1"
disableGlobalTransaction = false
}
client {
async.commit.buffer.limit = 10000
lock {
retry.internal = 10
retry.times = 30
}
report.retry.count = 5
tm.commit.retry.count = 1
tm.rollback.retry.count = 1
}
## transaction log store
store {
## store mode: file、db
mode = "db"
## file store
file {
dir = "sessionStore"
# branch session size , if exceeded first try compress lockkey, still exceeded throws exceptions
max-branch-session-size = 16384
# globe session size , if exceeded throws exceptions
max-global-session-size = 512
# file buffer size , if exceeded allocate new buffer
file-write-buffer-cache-size = 16384
# when recover batch read size
session.reload.read_size = 100
# async, sync
flush-disk-mode = async
}
## database store
db {
## the implement of javax.sql.DataSource, such as DruidDataSource(druid)/BasicDataSource(dbcp) etc.
datasource = "dbcp"
## mysql/oracle/h2/oceanbase etc.
db-type = "mysql"
driver-class-name = "com.mysql.jdbc.Driver"
url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/seata"
user = "root"
password = "123456"
min-conn = 1
max-conn = 3
global.table = "global_table"
branch.table = "branch_table"
lock-table = "lock_table"
query-limit = 100
}
}
lock {
## the lock store mode: local、remote
mode = "remote"
local {
## store locks in user's database
}
remote {
## store locks in the seata's server
}
}
recovery {
#schedule committing retry period in milliseconds
committing-retry-period = 1000
#schedule asyn committing retry period in milliseconds
asyn-committing-retry-period = 1000
#schedule rollbacking retry period in milliseconds
rollbacking-retry-period = 1000
#schedule timeout retry period in milliseconds
timeout-retry-period = 1000
}
transaction {
undo.data.validation = true
undo.log.serialization = "jackson"
undo.log.save.days = 7
#schedule delete expired undo_log in milliseconds
undo.log.delete.period = 86400000
undo.log.table = "undo_log"
}
## metrics settings
metrics {
enabled = false
registry-type = "compact"
# multi exporters use comma divided
exporter-list = "prometheus"
exporter-prometheus-port = 9898
}
support {
## spring
spring {
# auto proxy the DataSource bean
datasource.autoproxy = false
}
}
-
registry.conf 放在recourse下 registry {
# file 、nacos 、eureka、redis、zk、consul、etcd3、sofa
type = "nacos"
nacos {
serverAddr = "localhost:8848"
namespace = ""
cluster = "default"
}
eureka {
serviceUrl = "http://localhost:8761/eureka"
application = "default"
weight = "1"
}
redis {
serverAddr = "localhost:6379"
db = "0"
}
zk {
cluster = "default"
serverAddr = "127.0.0.1:2181"
session.timeout = 6000
connect.timeout = 2000
}
consul {
cluster = "default"
serverAddr = "127.0.0.1:8500"
}
etcd3 {
cluster = "default"
serverAddr = "http://localhost:2379"
}
sofa {
serverAddr = "127.0.0.1:9603"
application = "default"
region = "DEFAULT_ZONE"
datacenter = "DefaultDataCenter"
cluster = "default"
group = "SEATA_GROUP"
addressWaitTime = "3000"
}
file {
name = "file.conf"
}
}
config {
# file、nacos 、apollo、zk、consul、etcd3
type = "file"
nacos {
serverAddr = "localhost"
namespace = ""
}
consul {
serverAddr = "127.0.0.1:8500"
}
apollo {
app.id = "seata-server"
apollo.meta = "http://192.168.1.204:8801"
}
zk {
serverAddr = "127.0.0.1:2181"
session.timeout = 6000
connect.timeout = 2000
}
etcd3 {
serverAddr = "http://localhost:2379"
}
file {
name = "file.conf"
}
}
-
domain ? CommonResult  ? Order  -
Dao接口及实现 ? OrderDao  ? resources文件夹下新建mapper文件夹后添加:OrderMapper.xml <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd" >
<mapper namespace="com.atguigu.springcloud.alibaba.dao.OrderDao">
<resultMap id="BaseResultMap" type="com.atguigu.springcloud.alibaba.domain.Order">
<id column="id" property="id" jdbcType="BIGINT"/>
<result column="user_id" property="userId" jdbcType="BIGINT"/>
<result column="product_id" property="productId" jdbcType="BIGINT"/>
<result column="count" property="count" jdbcType="INTEGER"/>
<result column="money" property="money" jdbcType="DECIMAL"/>
<result column="status" property="status" jdbcType="INTEGER"/>
</resultMap>
<insert id="create">
INSERT INTO `t_order` (`id`, `user_id`, `product_id`, `count`, `money`, `status`)
VALUES (NULL, #{userId}, #{productId}, #{count}, #{money}, 0);
</insert>
<update id="update">
UPDATE `t_order`
SET status = 1
WHERE user_id = #{userId} AND status = #{status};
</update>
</mapper>
-
Service接口及实现 ? OrderService  ? OrderServiceImpl @Service
@Slf4j
public class OrderServiceImpl implements OrderService {
@Resource
private OrderDao orderDao;
@Resource
private StorageService storageService;
@Resource
private AccountService accountService;
@Override
public void create(Order order) {
log.info("------->下单开始");
orderDao.create(order);
log.info("------->order-service中扣减库存开始");
storageService.decrease(order.getProductId(), order.getCount());
log.info("------->order-service中扣减库存结束");
log.info("------->order-service中扣减余额开始");
accountService.decrease(order.getUserId(), order.getMoney());
log.info("------->order-service中扣减余额结束");
log.info("------->order-service中修改订单状态开始");
orderDao.update(order.getUserId(), 0);
log.info("------->order-service中修改订单状态结束");
log.info("------->下单结束");
}
}
? StorageService  ? AccountService  -
Controller  -
Config配置 ? MyBatisConfig  ? DataSourceProxyConfig  -
主启动  -
整体架构图 
Ⅱ. 新建库存Storage-Module
-
建Module seata-storage-service2002 -
改POM 跟2001一样。 -
写YML server:
port: 2002
spring:
application:
name: seata-storage-service
cloud:
alibaba:
seata:
tx-service-group: lyc_tx_group
nacos:
discovery:
server-addr: localhost:8848
datasource:
driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
url: jdbc:mysql://localhost:3306/seata_storage
username: root
password: 123456
logging:
level:
io:
seata: info
mybatis:
mapperLocations: classpath:mapper/*.xml
-
file.conf 跟2001一样。 -
registry.conf 跟2001一样。 -
domain ? CommonResult 跟2001一样。 ? Storage  -
Dao接口及实现 ? StorageDao  ? resources文件夹下新建mapper文件夹后添加:StorageMapper.xml <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd" >
<mapper namespace="com.atguigu.springcloud.alibaba.dao.StorageDao">
<resultMap id="BaseResultMap" type="com.atguigu.springcloud.alibaba.domain.Storage">
<id column="id" property="id" jdbcType="BIGINT"/>
<result column="product_id" property="productId" jdbcType="BIGINT"/>
<result column="total" property="total" jdbcType="INTEGER"/>
<result column="used" property="used" jdbcType="INTEGER"/>
<result column="residue" property="residue" jdbcType="INTEGER"/>
</resultMap>
<update id="decrease">
UPDATE t_storage
SET used = used + #{count},
residue = residue - #{count}
WHERE product_id = #{productId}
</update>
</mapper>
-
Service接口及实现 ? StorageService  ? StorageServiceImpl  -
Controller  -
Config配置 跟2001一样。 -
主启动  -
整体架构图 
Ⅲ. 新建账户Account-Module
-
建Module seata-account-service2003 -
改POM 跟2001一样。 -
写YML server:
port: 2003
spring:
application:
name: seata-account-service
cloud:
alibaba:
seata:
tx-service-group: lyc_tx_group
nacos:
discovery:
server-addr: localhost:8848
datasource:
driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
url: jdbc:mysql://localhost:3306/seata_account
username: root
password: 123456
feign:
hystrix:
enabled: false
logging:
level:
io:
seata: info
mybatis:
mapperLocations: classpath:mapper/*.xml
-
file.conf 跟2001一样。 -
registry.conf 跟2001一样。 -
domain ? CommonResult 跟2001一样。 ? Account  -
Dao接口及实现 ? AccountDao  ? resources文件夹下新建mapper文件夹后添加:AccountMapper.xml <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd" >
<mapper namespace="com.atguigu.springcloud.alibaba.dao.AccountDao">
<resultMap id="BaseResultMap" type="com.atguigu.springcloud.alibaba.domain.Account">
<id column="id" property="id" jdbcType="BIGINT"/>
<result column="user_id" property="userId" jdbcType="BIGINT"/>
<result column="total" property="total" jdbcType="DECIMAL"/>
<result column="used" property="used" jdbcType="DECIMAL"/>
<result column="residue" property="residue" jdbcType="DECIMAL"/>
</resultMap>
<update id="decrease">
UPDATE t_account
SET
residue = residue - #{money},used = used + #{money}
WHERE
user_id = #{userId};
</update>
</mapper>
-
Service接口及实现 ? AccountService  ? AccountServiceImpl  -
Controller  -
Config配置 跟2001一样。 -
主启动  -
架构整体图 
5. Test
下订单 => 减库存 => 扣余额 => 改(订单)状态

-
初始数据库情况  -
正常下单 ? http://localhost:2001/order/create?userId=1&productId=1&count=10&money=100  ? 数据库情况  -
超时异常,没加@GlobalTransactional ? AccountServiceImpl添加超时
@Override
public void decrease(Long userId, BigDecimal money) {
LOGGER.info("------->account-service中扣减账户余额开始");
try { TimeUnit.SECONDS.sleep(30); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
accountDao.decrease(userId,money);
LOGGER.info("------->account-service中扣减账户余额结束");
}
? http://localhost:2001/order/create?userId=1&productId=1&count=10&money=100  ? 数据库情况  ? 故障情况 当库存和账户金额扣减后,订单状态并没有设置为已经完成,没有从
0
0
0 改为
1
1
1; 而且由于Feign的超时重试机制,账户余额还有可能被多次扣减。 -
超时异常,添加@GlobalTransactional ? AccountServiceImpl添加超时
@Override
public void decrease(Long userId, BigDecimal money) {
LOGGER.info("------->account-service中扣减账户余额开始");
try { TimeUnit.SECONDS.sleep(30); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
accountDao.decrease(userId,money);
LOGGER.info("------->account-service中扣减账户余额结束");
}
? OrderServiceImpl添加@GlobalTransactional
@Override
@GlobalTransactional(name = "lyc-create-order", rollbackFor = Exception.class)
public void create(Order order) {
log.info("------->下单开始");
orderDao.create(order);
log.info("------->order-service中扣减库存开始");
storageService.decrease(order.getProductId(), order.getCount());
log.info("------->order-service中扣减库存结束");
log.info("------->order-service中扣减余额开始");
accountService.decrease(order.getUserId(), order.getMoney());
log.info("------->order-service中扣减余额结束");
log.info("------->order-service中修改订单状态开始");
orderDao.update(order.getUserId(), 0);
log.info("------->order-service中修改订单状态结束");
log.info("------->下单结束");
}
下单后数据库数据并没有任何改变,记录都添加不进来。
6. 一部分补充
Ⅰ. Seata
-
2019年1月份蚂蚁金服和阿里巴巴共同开源的分布式事务解决方案 -
Simple Extensible Autonomous Transaction Architecture,简单可扩展自治事务框架 -
2020起始,参加工作后用1.0以后的版本(目前最新版本是1.5.2 (2022-07-12) ) ? 因为1.0以上的版本才支持集群模式。
Ⅱ. 再看TC/TM/RM三大组件
- TC:Seata服务器;(我们电脑上启动的Seata)
- TM:事物的发起者,业务的入口;哪个微服务使用了
@GlobalTransactional 哪个就是TM。 - RM:事务的参与者,一个数据库就是一个RM。

分布式事务的执行流程
- TM 开启分布式事务(TM 向 TC 注册全局事务记录);
- 按业务场景,编排数据库、服务等事务内资源(RM 向 TC 汇报资源准备状态 );
- TM 结束分布式事务,事务一阶段结束(TM 通知 TC 提交/回滚分布式事务);
- TC 汇总事务信息,决定分布式事务是提交还是回滚;
- TC 通知所有 RM 提交/回滚 资源,事务二阶段结束。

Ⅲ. AT模式如何做到对业务的无侵入
我们默认使用的就是AT模式。


1?? 一阶段加载
在一阶段,Seata 会拦截“业务 SQL”
- ① 解析 SQL 语义,找到“业务 SQL”要更新的业务数据,在业务数据被更新前,将其保存成
“before image” , - ② 执行“业务 SQL”更新业务数据,在业务数据更新之后,
- ③ 其保存成
“after image” ,最后生成行锁。
以上操作全部在一个数据库事务内完成,这样保证了一阶段操作的原子性。

2?? 二阶段提交
二阶段如果顺利提交的话,
因为“业务 SQL”在一阶段已经提交至数据库,所以Seata框架只需将一阶段保存的快照数据和行锁删掉,完成数据清理即可。

3?? 二阶段回滚
二阶段如果是回滚的话,Seata 就需要回滚一阶段已经执行的“业务 SQL”,还原业务数据。
回滚方式便是用“before image” 还原业务数据;但在还原前要首先要校验脏写,对比“数据库当前业务数据”和“after image” ,
如果两份数据完全一致就说明没有脏写,可以还原业务数据,如果不一致就说明有脏写,出现脏写就需要转人工处理。

debug流程参考
整体流程图

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