TCC分布式事务_样例讲解

分布式事务协议的背景

 之前几篇讲的是关于分布式的相关事项，今天我们用一个电商系统的样例来讲述分布式事务的工作。

1. 业务场景介绍

 假设现在有一个电商系统，里面有一个支付订单的场景。如下图：

 那对一个订单支付之后，我们需要做下面的步骤：

• 更改订单的状态为“已支付”
• 扣减商品库存
• 给会员增加积分
• 创建销售出库单通知仓库发货

2.实现TCC分布式事务的效果

 TCC分布式事务要求的就是[1] 订单服务-修改订单状态，[2] 库存服务-扣减库存，[3] 积分服务-增加积分，[4] 仓储服务-创建销售出库单这四个步骤，要么全部成功，要么全部失败。原子性，不允许有些成功，有些失败，必须是一个整体性的事务。

 举个例子，现在订单的状态都修改为“已支付”了，结果库存服务扣减库存失败。那个商品的库存原来是 100 件，现在卖掉了 2 件，本来应该是 98 件了。

 结果呢？由于库存服务操作数据库异常，导致库存数量还是 100。这不是在坑人么，当然不能允许这种情况发生了！

 但是如果你不用 TCC 分布式事务方案的话，就用个 Spring Cloud 开发这么一个微服务系统，很有可能会干出这种事儿来。

 失败的样例情况如下图：

 要满足分布式事务，其逻辑应该为：

3.TCC分布式事务落地实现

• TCC 实现阶段一：Try

 首先，订单服务那儿，它的代码大致来说应该是这样子的：

public class OrderService {

    // 库存服务
    @Autowired
    private InventoryService inventoryService;

    // 积分服务
    @Autowired
    private CreditService creditService;

    // 仓储服务
    @Autowired
    private WmsService wmsService;

    // 对这个订单完成支付
    public void pay(){
        //对本地的的订单数据库修改订单状态为"已支付"
        orderDAO.updateStatus(OrderStatus.PAYED);

        //调用库存服务扣减库存
        inventoryService.reduceStock();

        //调用积分服务增加积分
        creditService.addCredit();

        //调用仓储服务通知发货
        wmsService.saleDelivery();
    }
}

 上面的操作就是订单服务完成本地数据库操作之后，通过 Spring Cloud 的 Feign 来调用其他的各个服务罢了。但是这也不能实现TCC分布式事务的操作，我们来做下修改。

 首先，上面那个订单服务先把自己的状态修改为：OrderStatus.UPDATING。 这个状态是个没有任何含义的这么一个状态，代表有人正在修改这个状态罢了。

 这是啥意思呢？也就是说，在 pay() 那个方法里，你别直接把订单状态修改为已支付啊！你先把订单状态修改为 UPDATING，也就是修改中的意思。然后呢，库存服务直接提供的那个 reduceStock() 接口里，也别直接扣减库存啊，你可以是冻结掉库存。

 举个例子，本来你的库存数量是 100，你别直接 100 - 2 = 98，扣减这个库存！你可以把可销售的库存：100 - 2 = 98，设置为 98 没问题，然后在一个单独的冻结库存的字段里，设置一个 2。也就是说，有 2 个库存是给冻结了。

 积分服务的 addCredit() 接口也是同理，别直接给用户增加会员积分。你可以先在积分表里的一个预增加积分字段加入积分。比如：用户积分原本是 1190，现在要增加 10 个积分，别直接 1190 + 10 = 1200 个积分啊！ 你可以保持积分为 1190 不变，在一个预增加字段里，比如说 prepare_add_credit 字段，设置一个 10，表示有 10 个积分准备增加。

 仓储服务的 saleDelivery() 接口也是同理啊，你可以先创建一个销售出库单，但是这个销售出库单的状态是“UNKNOWN”。也就是说，刚刚创建这个销售出库单，此时还不确定它的状态是什么呢！

 上面这套改造接口的过程，其实就是所谓的 TCC 分布式事务中的第一个 T 字母代表的阶段，也就是 Try 阶段。

总结上述过程，如果你要实现一个 TCC 分布式事务，首先你的业务的主流程以及各个接口提供的业务含义，不是说直接完成那个业务操作，而是完成一个 Try 的操作。

这个操作，一般都是锁定某个资源，设置一个预备类的状态，冻结部分数据，等等，大概都是这类操作。

用一张图来表示就是：

 

• TCC 实现阶段二：Confirm

 然后就分成两种情况了，第一种情况是比较理想的，那就是各个服务执行自己的那个 Try 操作，都执行成功了！

 这个时候，就需要依靠 TCC 分布式事务框架来推动后续的执行了。这里简单提一句，如果你要玩儿 TCC 分布式事务，必须引入一款 TCC 分布式事务框架，比如国内开源的 ByteTCC、Himly、TCC-transaction。

否则的话，感知各个阶段的执行情况以及推进执行下一个阶段的这些事情，不太可能自己手写实现，太复杂了。

如果你在各个服务里引入了一个 TCC 分布式事务的框架，订单服务里内嵌的那个 TCC 分布式事务框架可以感知到，各个服务的 Try 操作都成功了。

此时，TCC 分布式事务框架会控制进入 TCC 下一个阶段，第一个 C 阶段，也就是 Confirm 阶段。

为了实现这个阶段，你需要在各个服务里再加入一些代码。比如说，订单服务里，你可以加入一个 Confirm 的逻辑，就是正式把订单的状态设置为“已支付”了，大概是类似下面这样子：

public class OrderServiceConfirm {

    public void pay(){
        orderDao.updateStatus(OrderStatus.PAYED);
    }
}

 库存服务也是类似的，你可以有一个 InventoryServiceConfirm 类，里面提供一个 reduceStock() 接口的 Confirm 逻辑，这里就是将之前冻结库存字段的 2 个库存扣掉变为 0。 这样的话，可销售库存之前就已经变为 98 了，现在冻结的 2 个库存也没了，那就正式完成了库存的扣减。

 积分服务也是类似的，可以在积分服务里提供一个 CreditServiceConfirm 类，里面有一个 addCredit() 接口的 Confirm 逻辑，就是将预增加字段的 10 个积分扣掉，然后加入实际的会员积分字段中，从 1190 变为 1120。

 仓储服务也是类似，可以在仓储服务中提供一个 WmsServiceConfirm 类，提供一个 saleDelivery() 接口的 Confirm 逻辑，将销售出库单的状态正式修改为“已创建”，可以供仓储管理人员查看和使用，而不是停留在之前的中间状态“UNKNOWN”了。

 好了，上面各种服务的 Confirm 的逻辑都实现好了，一旦订单服务里面的 TCC 分布式事务框架感知到各个服务的 Try 阶段都成功了以后，就会执行各个服务的 Confirm 逻辑。订单服务内的 TCC 事务框架会负责跟其他各个服务内的 TCC 事务框架进行通信，依次调用各个服务的 Confirm 逻辑。然后，正式完成各个服务的所有业务逻辑的执行。

同样，给大家来一张图，顺着图一起来看看整个过程：

• TCC 实现阶段三：Cancel

 举个例子：在 Try 阶段，比如积分服务吧，它执行出错了，此时会怎么样？

 那订单服务内的 TCC 事务框架是可以感知到的，然后它会决定对整个 TCC 分布式事务进行回滚。也就是说，会执行各个服务的第二个 C 阶段，Cancel 阶段。同样，为了实现这个 Cancel 阶段，各个服务还得加一些代码。

 首先订单服务，它得提供一个 OrderServiceCancel 的类，在里面有一个 pay() 接口的 Cancel 逻辑，就是可以将订单的状态设置为“CANCELED”，也就是这个订单的状态是已取消。库存服务也是同理，可以提供 reduceStock() 的 Cancel 逻辑，就是将冻结库存扣减掉 2，加回到可销售库存里去，98 + 2 = 100。积分服务也需要提供 addCredit() 接口的 Cancel 逻辑，将预增加积分字段的 10 个积分扣减掉。仓储服务也需要提供一个 saleDelivery() 接口的 Cancel 逻辑，将销售出库单的状态修改为“CANCELED”设置为已取消。

 然后这个时候，订单服务的 TCC 分布式事务框架只要感知到了任何一个服务的 Try 逻辑失败了，就会跟各个服务内的 TCC 分布式事务框架进行通信，然后调用各个服务的 Cancel 逻辑。

大家看看下面的图，直观的感受一下：

4.总结与思考
 TCC分布式事务：首先需要选择某种 TCC 分布式事务框架，各个服务里就会有这个 TCC 分布式事务框架在运行。

然后你原本的一个接口，要改造为 3 个逻辑，Try-Confirm-Cancel：

1) 先是服务调用链路依次执行 Try 逻辑。

2) 如果都正常的话，TCC 分布式事务框架推进执行 Confirm 逻辑，完成整个事务。

3) 如果某个服务的 Try 逻辑有问题，TCC 分布式事务框架感知到之后就会推进执行各个服务的 Cancel 逻辑，
撤销之前执行的各种操作。

最后，再给大家来一张图，来看看给我们的业务，加上分布式事务之后的整个执行流程：