SpringCloud Alibaba—Seata分布式事务

最新推荐文章于 2025-05-27 10:23:36 发布

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分类专栏： SpringCloud 文章标签： spring cloud 微服务分布式存储

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_45081813/article/details/113755538

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本文详细阐述了分布式事务的背景，包括数据库水平拆分与业务服务化拆分，介绍了两阶段提交、TCC和Saga理论，并聚焦Seata分布式事务解决方案的安装、配置与案例分析。通过Seata实例演示了如何处理分布式场景下的数据一致性问题，以及AT模式的工作原理和无侵入特性。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一.分布式事务产生的背景

1.分布式架构演进之–数据库的水平拆分

蚂蚁金服的业务数据库起初是单库单表，但随着业务数据规模的快速发展，数据量越来越大，单库单表逐渐成为瓶颈。所以我们对数据库进行了水平拆分，将原单库单表拆分成数据库分片。
如下图所示，分库分表之后，原来在一个数据库上就能完成的写操作，可能就会跨多个数据库，这就产生了跨数据库事务问题。
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2.分布式架构演进之–业务服务化拆分

在业务发展初期，“一块大饼”的单业务系统架构，能满足基本的业务需求。但是随着业务的快速发展，系统的访问量和业务复杂程度都在快速增长，单系统架构逐渐成为业务发展瓶颈，解决业务系统的高耦合、可伸缩问题的需求越来越强烈。
如下图所示，蚂蚁金服按照面向服务架构（SOA）的设计原则，将单业务系统拆分成多个业务系统，降低了各系统之间的耦合度，使不同的业务系统专注于自身业务，更有利于业务的发展和系统容量的伸缩。
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因此,业务系统按照服务拆分之后，一个完整的业务往往需要调用多个服务，如何保证多个服务间的数据一致性成为一个难题。

二.分布式事务理论基础

1. 两阶段提交协议

两阶段提交协议：事务管理器分两个阶段来协调资源管理器，第一阶段准备资源，也就是预留事务所需的资源，如果每个资源管理器都资源预留成功，则进行第二阶段资源提交，否则协调资源管理器回滚资源。
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2.TCC

TCC（Try-Confirm-Cancel）实际上是服务化的两阶段提交协议，业务开发者需要实现这三个服务接口，第一阶段服务由业务代码编排来调用 Try 接口进行资源预留，所有参与者的 Try 接口都成功了，事务管理器会提交事务，并调用每个参与者的 Confirm 接口真正提交业务操作，否则调用每个参与者的 Cancel 接口回滚事务。
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3.Saga

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Saga 是一种补偿协议，在 Saga 模式下，分布式事务内有多个参与者，每一个参与者都是一个冲正补偿服务，需要用户根据业务场景实现其正向操作和逆向回滚操作。
分布式事务执行过程中，依次执行各参与者的正向操作，如果所有正向操作均执行成功，那么分布式事务提交。如果任何一个正向操作执行失败，那么分布式事务会退回去执行前面各参与者的逆向回滚操作，回滚已提交的参与者，使分布式事务回到初始状态。
Saga 理论出自 Hector & Kenneth 1987发表的论文 Sagas。
Saga 正向服务与补偿服务也需要业务开发者实现。

三.Seata理论基础

1.Seata是什么

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

1：1（单机模式） -> 1:N （单机多数据库）-> N: N（分布式，一个系统对应一个数据库）

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

2.Seta能干嘛？

分布式事务处理过程的----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) 事务协调器，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 ) 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) 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；

处理过程：
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3.SEATA的分布式交易解决方案

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四.Senta安装与配置

下载地址：http://seata.io/zh-cn/blog/download.html
seata-server-0.9.0.zip解压到指定目录并修改conf目录下的file.conf配置文件
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
建数据库seata
执行senta/conf/db_store.sql 语句
修改seata-server-0.9.0\seata\conf目录下的registry.conf配置文件
启动nacos，在启动seata

seata启动成功:softs\seata-server-0.9.0\seata\bin\seata-server.bat
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五.Seata准备环境搭建

1.业务说明

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下订单–>扣库存–>减账户（余额）—>修改订单状态

2.创建数据库

seata_order: 存储订单的数据库

seata_storage:存储库存的数据库

seata_account: 存储账户信息的数据库

创建表，sql语句去脑图自行复制
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Seata出现事务异常时，会回滚并且记录到数据库里，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

最终效果

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3.测试

没使用分布式事务前

在最后扣减余额的业务中模拟超时异常
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结果：订单状态为0，库存已经减少，但是金额没变

使用分布式事务

解决：在业务controller开始添加

@GlobalTransactional(name = “fsp_tx_group”,rollbackFor = Exception.class)

name：自定义，要唯一

rollbackFor ：出现什么异常时回滚

其他参数：noRollbackForClassName ：出现什么异常时不回滚，
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结果：扣减金额出现异常后，3个数据库全都回滚

六.Seata原理简介

Simple Extensible Autonomous Transaction Architecture,简单可扩展自治事务框架

1.Seata分布式交易解决方案

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seata将分布式事务看做一个全局事务，全局事务包含很多分支事务，每个微服务的事务看做分支事务，也就是每个微服务的本地事务

2.TC/TM/RM三大组件

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3.分布式事务的4种模式

参考博客：https://blog.youkuaiyun.com/ljheee/article/details/99696571

Seata默认是AT模式,AT 模式是一种无侵入的分布式事务解决方案。

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在 AT 模式下，用户只需关注自己的“业务 SQL”，用户的 “业务 SQL” 作为一阶段，Seata 框架会自动生成事务的二阶段提交和回滚操作。
AT 模式如何做到对业务的无侵入：

一阶段：
1、Seata 会拦截“业务 SQL”，首先解析 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、然后执行“业务 SQL”更新业务数据，在业务数据更新之后，再将其保存成“after image”，

3、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。
二阶段提交：
二阶段如果是提交的话，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。
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。
AT 模式的一阶段、二阶段提交和回滚均由 Seata 框架自动生成，用户只需编写“业务 SQL”，便能轻松接入分布式事务，AT 模式是一种对业务无任何侵入的分布式事务解决方案。