08_Seata—分布式事务介绍

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#分布式 #数据库 #spring cloud

于 2022-09-05 11:58:54 首次发布

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Seata—分布式事务介绍

事务ACID

Seata就是解决这两种分布式事务的场景的

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Seata—什么是Seata

Sea是一款开源的分布式事务解决方案，致力于提供高性能和简单易用的分布式事务服务，Seata将为用户提供了AT、TCC、SAGA和XA事务模式，为用户打造一站式的分布式解决方案。AT模式是阿里首推的模式,阿里云上有商用版本的GTS(Global Transaction Service 全局事务服务)

Seata—二阶段提交协议

1.seata阿里分布式事务框架

2.消息队列

3.saga

4.XA

他们有一个共同点，都是"两阶段(2PC)"。"两阶段"是指完成整个分布式事务，划分成两个步骤完成。实际上，这四种常见的分布式事务廨决方案，分别对应着分布式事务的四种模式: AT、TCC、Saga、XA;

2PC两阶段提交协议（Two-Phase Commit）：

顾名思义分为两个阶段 Prepare 和 Commit

Prepare ：提交事务请求

基本流程如下图：

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1.询问协调者向所有参与者发送事务请求，询问是否可执行事务操作，然后等待各个参与者的响应。
⒉执行各个参与者接收到协调者事务请求后，执行事务操作(例如更新一个关系型数据库表中的记录)，并将Undo和Redo信息记录事务日志中。
3 响应如果参与者成功执行了事务并写入Undo和Redo信息，则向协调者返回YES响应，否则返回NO响应。当然，参与者可能宕机,从而不会返回响应

Commit: 执行事务提交

基本流程如下图：

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commit 请求协调者向所有参与者发送Commit 请求。
事务提交参与者收到Commit 请求后，执行事务提交，提交完成后释放事务执行期占用的所有资源。
反馈结果参与者执行事务提交后向协调者发送Ack响应。
完成事务接收到所有参与者的Ack 响应后，完成事务提交。

中断事务

在执行Prepare步骤过程中，如果某些参与者执行事务失败、宕机或与协调者之间的网络中断，那么协调者就无法收到所有参与者的YES响应，或者某个参与者返回了No响应.此时，协调者就会进入回退流程，对事务进行回退。流程如下图红色部分(将Commit 请求替换为红色的Rollback 请求):

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rollback请求协调者向所有参与者发送Rollback 请求。
事务回滚参与者收到Rollback 后，使用Prepare阶段的Undo日志执行事务回滚，完成后释放事务执行期占用的所有资源。
反馈结果参与者执行事务回滚后向协调者发送Ack 响应。
中断事务接收到所有参与者的Ack 响应后，完成事务中断。

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2PC的问题

1.同步阻塞

2.单点故障

3.数据不一致

4.环境可靠性依赖性

Seata—分布式解决方案：AT模式

AT模式 : auto transcation(主推)

AT模式是—种无侵入的分布式事务解决方案,

阿里seata框架，实现了该模式。

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。

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AT模式如何做到对业务的无侵入∶

一阶段 :

在一阶段，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，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’，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。

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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.

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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M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。

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Seata—分布式解决方案：TCC模式

tcc == try confirm cancel

TCC模式需要用户根据自己的业务场景实现Ty、Confim和Cancel三个操作;事务发起方在一阶段执行Try 方式，在二阶段提交执行Confirm方法，二阶段回滚执行Cancel方法。

优点：在整个过程基本没有锁，性能更强

缺点：侵入性比较强，并且得自己实现相关事务控制逻辑

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可靠消息最终一致性方案

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Seata—Seate的AT模式原理

在Seata的架构中，一共有三个角色:
Tc (Transaction Coordinator)-事务协调者
维护全局和分支事务的状态，驱动全局事务提交或回滚。

TM(Transaction Manager)-事务管理器
定义全局事务的范围:开始全局事务、提交或回滚全局事务。

RM(Resource Manager)-资源管理器
管理分支事务处理的资源，与TC交谈以注册分支事务和报告分支事务的状态，并驱动分支事务提交或回滚。

其中，TC为单独部署的Server服务端，TM和RM为嵌入到应用中的 Client客户端。

第一阶段

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第二阶段

分布式事务操作成功，则TC通知RM异步删除undolog

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分布式事务操作失败，TM向TC发送回滚请求，RM收到协调器TC发来的回滚请求，通过XID和Branch lD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。

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Seata—服务搭建—db数据源

Seata Server（TC）环境搭建

下载地址 https://github.com/seata/seata/releases

2.2.5对应1.3.0 下载1.3.0版本后解压

Server端存储模式(store.mode)支持三种:

file:(默认)单机模式，全局事务会话信息内存中读写并持久化本地文件root.data，性能较高(默认)
db:高可用模式 , 全局事务会话信息通过db共享，相应性能差些
redis: Seata-Server 1.3及以上版本支持,性能较高,存在事务信息丢失风险,.请提前配置适合当前场景的redis持久化配置

1.打开conf/file.conf

第3-5行中修改

mode="file"  修改成  mode="db"

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修改数据源

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2.创建数据库seata_server

数据库语句 https://github.com/seata/seata/tree/1.4.0/script/server/db

运行mysql.sql后有这三张表

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Seata—服务搭建—nacos

db+Nacos得方式部署高可用集群模式

先启动 Nacos

1.修改seata/conf/registry.conf

type = 'file    修改成    'type = 'nacos'

# 除了nacos 下面的配置去掉

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修改下面的config（也是在seata/conf/registry.conf里面）

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修改script/config-center/config.txt

store.mode改成db 下面选中删掉

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再修改下面的数据源

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事务分组：异地机房停电容错机制

my_test_tx_group 可以自定义比如：（guangzhou，shanghai…）,对应的client也要去设置

这边的default 必须要等于 registry.conf cluster = “default”

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运行script/config-center/nacos 下的 nacos-config.sh 就可以将config.txt注册到nacos中心因为是本机127.0.0.1所以可以直接注册

运行结束后nacos配置列表多了很多规则

nacos中效果

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自定义 ---- shell（git bash）:

sh $[SEATAPAR)/script/config-certer/nacos/nacos-config.sh -h localhost -p 8848 -g SEATA_GROUP -t 5a3c7d6c-f497-4d68-71a-2e5e3340b3ca

-h: host，默认值localhost

-p: port，默认值8848

-g: 配置分组，默认值为’SEATA_GROUP’

-t: 租户信息，对应 Nacos的命名空间ID字段,默认值为空"

然后就可以运行 seata/bin/seata-server.bat了端口是8091

发现报错

我们缺少logs文件夹下的seata_gc.log

我们在bin目录的同级目录下创建logs目录，在logs目录下创建seata_gc.log，需要注意的一点是要把seata_gc.log文件的其他后缀都去掉，只要seata_gc.log


又发现问题 数据库driverClassName 要用com.mysql.cj.jdbc.Driver
(我的数据库是8.0)
然后保存启动seata

启动成功 nacos中查看服务列表多了一个服务

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(linux集群)更改端口

bin/seata-server.sh  -p  8092   -n 1

bin/seata-server.sh  -p  8093   -n 2

bin/seata-server.sh  -p  8094   -n 3

Seata—分布式事务代码搭建

声明式事务实现（@GlobalTransactional）

基础环境

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order-seata模块

controller层

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service层

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思考用@Transactional注解处理如果抛出异常会怎样

答 insert方法回滚但远程服务就不会回滚

stock-seata模块

controller层

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service层

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访问 /order/add 页面显示报错

现象 order没有插入但stock减库存了

本地@Transactional注解是没有办法解决分布式事务的场景

Seata—Client搭建

1.添加依赖(stock-seata模块和order-seata模块)

<!--seata的依赖-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId>
</dependency>

2.各(两个数据库)服务对应数据库中添加undo_log表

create table `undo_log`(
    `id` bigint(20) not null auto_increment,
    `brand_id` bigint(20) not null,
    `xid` varchar(100) not null,
    `context` varchar(128) not null,
    `rollback_info` longblob not null,
    `log_status` int(11) not null,
    `log_created` datetime not null,
    `log_modified` datetime not null,
    primary key(`id`),
    unique key `ux_undo_log` (`xid`,`brand_id`)
)engine=InnoDB auto_increment=1 default charset = utf8;

3.配置文件(两个模块)

#而皮质事务分组
spring:
  cloud:
    alibaba:
       seata:
          tx-service-group: my_test_tx_group #对应配置文件中的名字


seata:
  registry:
    #配置seata的注册中心，告诉seata client怎么去访问seata server
    type: nacos
    nacos:
      server-addr: 127.0.0.1:8848 #seata server 所在的nacos服务地址
      application: seata-server   # seata server 的服务名，默认就是seata-server，没有改可以不配
      username: nacos
      password: nacos
      group: SEATA_GROUP  # seata server 所在的组，默认就是SEATA_GROUP，没有改可以不配
  config:
    type: nacos
    nacos:
      server-addr: 127.0.0.1:8848
      username: nacos
      password: nacos
      group: SEATA_GROUP