SpringBoot_分布式事务

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#JTA #分布式事务

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本文介绍了两种SpringBoot下的分布式事务解决方案：一是通过JTA+Atomikos实现的两阶段提交协议，适用于需要强一致性的场景；二是利用消息队列实现最终一致性，适合对性能要求较高且能接受最终一致性的业务。

SpringBoot_分布式事务

方案一：JTA
方案二：最终一致性
- 流程
- 技术支持

分布式事物解决方案：
1、两段提交协议（2PC）- JTA
2、事务补偿（TCC）
3、消息队列实现最终一致性

为解决分布式系统的数据一致性问题出现了两阶段提交协议（2 Phase Commitment Protocol），两阶段提交由协调者和参与者组成，共经过两个阶段和三个操作，部分关系数据库如Oracle、MySQL支持两阶段提交协议。

2PC的优点：实现强一致性，部分关系数据库支持（Oracle、MySQL等）。
缺点：整个事务的执行需要由协调者在多个节点之间去协调，增加了事务的执行时间，性能低下。解决方案有：springboot+Atomikos or Bitronix

方案一：JTA

依赖pom.xml

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-jta-atomikos</artifactId>
</dependency>

配置文件application.properties

# Mysql 1
mysql.datasource.test1.url = jdbc:mysql://localhost:3306/test1?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8
mysql.datasource.test1.username = root
mysql.datasource.test1.password = 123456
mysql.datasource.test1.minPoolSize = 3
mysql.datasource.test1.maxPoolSize = 25
mysql.datasource.test1.maxLifetime = 20000
mysql.datasource.test1.borrowConnectionTimeout = 30
mysql.datasource.test1.loginTimeout = 30
mysql.datasource.test1.maintenanceInterval = 60
mysql.datasource.test1.maxIdleTime = 60
 
# Mysql 2
mysql.datasource.test2.url =jdbc:mysql://localhost:3306/test2?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8
mysql.datasource.test2.username =root
mysql.datasource.test2.password =123456
mysql.datasource.test2.minPoolSize = 3
mysql.datasource.test2.maxPoolSize = 25
mysql.datasource.test2.maxLifetime = 20000
mysql.datasource.test2.borrowConnectionTimeout = 30
mysql.datasource.test2.loginTimeout = 30
mysql.datasource.test2.maintenanceInterval = 60
mysql.datasource.test2.maxIdleTime = 60

配置源码

数据源配置

@Data
/**
 * 将application.properties配置文件中配置自动封装到实体类字段中
 * @author Administrator
 */
@ConfigurationProperties(prefix = "mysql.datasource.test1") // 注意这个前缀要和application.properties文件的前缀一样
public class DBConfig1 {
 
	private String url;
	// 比如这个url在properties中是这样子的mysql.datasource.test1.username = root
	private String username;
	private String password;
	private int minPoolSize;
	private int maxPoolSize;
	private int maxLifetime;
	private int borrowConnectionTimeout;
	private int loginTimeout;
	private int maintenanceInterval;
	private int maxIdleTime;
	private String testQuery;
}

@Data
/**
 * 将application.properties配置文件中配置自动封装到实体类字段中
 * @author Administrator
 */
@ConfigurationProperties(prefix = "mysql.datasource.test2")// 注意这个前缀要和application.properties文件的前缀一样
public class DBConfig2 {
 
	private String url;
	// 比如这个url在properties中是这样子的mysql.datasource.test1.username = root
	private String username;
	private String password;
	private int minPoolSize;
	private int maxPoolSize;
	private int maxLifetime;
	private int borrowConnectionTimeout;
	private int loginTimeout;
	private int maintenanceInterval;
	private int maxIdleTime;
	private String testQuery;
}

核心配置

@Configuration
// basePackages 最好分开配置 如果放在同一个文件夹可能会报错
@MapperScan(basePackages = "czs.mapper1", sqlSessionTemplateRef = "testSqlSessionTemplate")
public class MyBatisConfig1 {
 
	// 配置数据源
	@Bean(name = "testDataSource")
	public DataSource testDataSource(DBConfig1 testConfig) throws SQLException {
		MysqlXADataSource mysqlXaDataSource = new MysqlXADataSource();
		mysqlXaDataSource.setUrl(testConfig.getUrl());
		mysqlXaDataSource.setPinGlobalTxToPhysicalConnection(true);
		mysqlXaDataSource.setPassword(testConfig.getPassword());
		mysqlXaDataSource.setUser(testConfig.getUsername());
		mysqlXaDataSource.setPinGlobalTxToPhysicalConnection(true);
 
		// 将本地事务注册到创 Atomikos全局事务
		AtomikosDataSourceBean xaDataSource = new AtomikosDataSourceBean();
		xaDataSource.setXaDataSource(mysqlXaDataSource);
		xaDataSource.setUniqueResourceName("testDataSource");
 
		xaDataSource.setMinPoolSize(testConfig.getMinPoolSize());
		xaDataSource.setMaxPoolSize(testConfig.getMaxPoolSize());
		xaDataSource.setMaxLifetime(testConfig.getMaxLifetime());
		xaDataSource.setBorrowConnectionTimeout(testConfig.getBorrowConnectionTimeout());
		xaDataSource.setLoginTimeout(testConfig.getLoginTimeout());
		xaDataSource.setMaintenanceInterval(testConfig.getMaintenanceInterval());
		xaDataSource.setMaxIdleTime(testConfig.getMaxIdleTime());
		xaDataSource.setTestQuery(testConfig.getTestQuery());
		return xaDataSource;
	}
 
	@Bean(name = "testSqlSessionFactory")
	public SqlSessionFactory testSqlSessionFactory(@Qualifier("testDataSource") DataSource dataSource)
			throws Exception {
		SqlSessionFactoryBean bean = new SqlSessionFactoryBean();
		bean.setDataSource(dataSource);
		return bean.getObject();
	}
 
	@Bean(name = "testSqlSessionTemplate")
	public SqlSessionTemplate testSqlSessionTemplate(
			@Qualifier("testSqlSessionFactory") SqlSessionFactory sqlSessionFactory) throws Exception {
		return new SqlSessionTemplate(sqlSessionFactory);
	}
}

@Configuration
@MapperScan(basePackages = "czs.mapper2", sqlSessionTemplateRef = "test2SqlSessionTemplate")
public class MyBatisConfig2 {
 
	// 配置数据源
	@Bean(name = "test2DataSource")
	public DataSource testDataSource(DBConfig2 testConfig) throws SQLException {
		MysqlXADataSource mysqlXaDataSource = new MysqlXADataSource();
		mysqlXaDataSource.setUrl(testConfig.getUrl());
		mysqlXaDataSource.setPinGlobalTxToPhysicalConnection(true);
		mysqlXaDataSource.setPassword(testConfig.getPassword());
		mysqlXaDataSource.setUser(testConfig.getUsername());
		mysqlXaDataSource.setPinGlobalTxToPhysicalConnection(true);
 
		AtomikosDataSourceBean xaDataSource = new AtomikosDataSourceBean();
		xaDataSource.setXaDataSource(mysqlXaDataSource);
		xaDataSource.setUniqueResourceName("test2DataSource");
 
		xaDataSource.setMinPoolSize(testConfig.getMinPoolSize());
		xaDataSource.setMaxPoolSize(testConfig.getMaxPoolSize());
		xaDataSource.setMaxLifetime(testConfig.getMaxLifetime());
		xaDataSource.setBorrowConnectionTimeout(testConfig.getBorrowConnectionTimeout());
		xaDataSource.setLoginTimeout(testConfig.getLoginTimeout());
		xaDataSource.setMaintenanceInterval(testConfig.getMaintenanceInterval());
		xaDataSource.setMaxIdleTime(testConfig.getMaxIdleTime());
		xaDataSource.setTestQuery(testConfig.getTestQuery());
		return xaDataSource;
	}
 
	@Bean(name = "test2SqlSessionFactory")
	public SqlSessionFactory testSqlSessionFactory(@Qualifier("test2DataSource") DataSource dataSource)
			throws Exception {
		SqlSessionFactoryBean bean = new SqlSessionFactoryBean();
		bean.setDataSource(dataSource);
		return bean.getObject();
	}
 
	@Bean(name = "test2SqlSessionTemplate")
	public SqlSessionTemplate testSqlSessionTemplate(
			@Qualifier("test2SqlSessionFactory") SqlSessionFactory sqlSessionFactory) throws Exception {
		return new SqlSessionTemplate(sqlSessionFactory);
	}
}

入口配置

添加配置注解扫描
1、Mybatis

@EnableConfigurationProperties(value={DBConfig1.class,DBConfig2.class})

2、JPA

@EnableJpaRepositories(basePackages ={"cn.mywork.dao","cn.mywork.user1.dao","cn.mywork.user2.dao"})
@EntityScan("cn.mywork.entity")
@EnableConfigurationProperties(value={DBConfig1.class,DBConfig2.class})

使用

@Service
public class ManyService1 {
 
	@Autowired
	private UserMapper1 userMapper1;
 
	@Autowired
	private UserMapper2 userMapper2;
 
	// 开启事务，由于使用jta+atomikos解决分布式事务，所以此处不必再指定事务
	@Transactional
	public int insert(String name, Integer age) {
		int insert = userMapper1.insert(name, age);
		int i = 1 / age;// 赋值age为0故意引发事务
		return insert;
	}
 
	// 开启事务，由于使用jta+atomikos解决分布式事务，所以此处不必再指定事务
	@Transactional
	public int insertDb1AndDb2(String name, Integer age) {
		int insert = userMapper1.insert(name, age);
		int insert2 = userMapper2.insert(name, age);
		int i = 1 / age;// 赋值age为0故意引发事务
		return insert + insert2;
	}
 
}

方案二：最终一致性

流程

1、订单服务和库存服务完成检查和预留资源。
2、订单服务在本地事务中完成添加订单表记录和添加“减少库存任务消息”。
3、由定时任务根据消息表的记录发送给MQ通知库存服务执行减库存操作。
4、库存服务执行减少库存，并且记录执行消息状态（为避免重复执行消息，在执行减库存之前查询是否执行过此消息）。
5、库存服务向MQ发送完成减少库存的消息。
6、订单服务接收到完成库存减少的消息后删除原来添加的“减少库存任务消息”。

实现最终事务一致要求：预留资源成功理论上要求正式执行成功，如果执行失败会进行重试，要求业务执行方法实现幂等。

优点：
由MQ按异步的方式协调完成事务，性能较高。
不用实现try/confirm/cancel接口，开发成本比TCC低。
缺点：
此方式基于关系数据库本地事务来实现，会出现频繁读写数据库记录，浪费数据库资源，另外对于高并发操作不是最佳方案。