利用Nacos實(shí)現(xiàn)Seata事務(wù)模式（XA與AT）的快速配置與靈活切換
前言
接之前一篇《Seata如何實(shí)現(xiàn)兩階段提交（2PC）分布式事務(wù)》，實(shí)際開(kāi)發(fā)中seata基本不會(huì)用file存儲(chǔ)和管理服務(wù)節(jié)點(diǎn)信息，下面小編將結(jié)合nacos來(lái)整合seata，實(shí)現(xiàn)XA和AT模式的靈活轉(zhuǎn)換。
實(shí)現(xiàn)
相關(guān)安裝包可以自行前往官網(wǎng)下載：
- nacos：https://github.com/alibaba/nacos/releases 版本2.1.0
- seata：https://github.com/seata/seata/releases 版本1.4.2
部署及配置seata
registry.conf：
registry {
# file 、nacos 、eureka、redis、zk、consul、etcd3、sofa
type = "nacos"
nacos {
application = "seata-tc-server"
serverAddr = "127.0.0.1:8848"
group = "DEFAULT_GROUP"
namespace = ""
cluster = "BJ"
username = "nacos"
password = "nacos"
}
}
config {
# file、nacos 、apollo、zk、consul、etcd3
type = "nacos"
nacos {
serverAddr = "127.0.0.1:8848"
namespace = ""
group = "SEATA_GROUP"
username = "nacos"
password = "nacos"
dataId = "seataServer.properties"
}
}seataServer.properties：
特別注意，為了讓TC服務(wù)的集群可以共享配置，同樣選擇nacos作為統(tǒng)一配置中心。
# 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，db代表數(shù)據(jù)庫(kù)
store.mode=db
store.db.datasource=druid
store.db.dbType=mysql
store.db.driverClassName=com.mysql.cj.jdbc.Driver
store.db.url=jdbc:mysql://localhost:3306/seata?useUnicode=true&rewriteBatchedStatements=true
store.db.user=root
store.db.password=root
store.db.minConn=5
store.db.maxConn=30
store.db.globalTable=global_table
store.db.branchTable=branch_table
store.db.queryLimit=100
store.db.lockTable=lock_table
store.db.maxWait=5000
# 事務(wù)、日志等配置
server.recovery.committingRetryPeriod=1000
server.recovery.asynCommittingRetryPeriod=1000
server.recovery.rollbackingRetryPeriod=1000
server.recovery.timeoutRetryPeriod=1000
server.maxCommitRetryTimeout=-1
server.maxRollbackRetryTimeout=-1
server.rollbackRetryTimeoutUnlockEnable=false
server.undo.logSaveDays=7
server.undo.logDeletePeriod=86400000
# 客戶(hù)端與服務(wù)端傳輸方式
transport.serialization=seata
transport.compressor=none
# 關(guān)閉metrics功能，提高性能
metrics.enabled=false
metrics.registryType=compact
metrics.exporterList=prometheus
metrics.exporterPrometheusPort=9898sql腳本：
CREATE TABLE `branch_table` (
`branch_id` bigint(20) NOT NULL,
`xid` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL,
`transaction_id` bigint(20) NULL DEFAULT NULL,
`resource_group_id` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`resource_id` varchar(256) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`branch_type` varchar(8) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`status` tinyint(4) NULL DEFAULT NULL,
`client_id` varchar(64) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`application_data` varchar(2000) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`gmt_create` datetime(6) NULL DEFAULT NULL,
`gmt_modified` datetime(6) NULL DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`branch_id`) USING BTREE,
INDEX `idx_xid`(`xid`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Compact;
CREATE TABLE `global_table` (
`xid` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL,
`transaction_id` bigint(20) NULL DEFAULT NULL,
`status` tinyint(4) NOT NULL,
`application_id` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`transaction_service_group` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`transaction_name` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`timeout` int(11) NULL DEFAULT NULL,
`begin_time` bigint(20) NULL DEFAULT NULL,
`application_data` varchar(2000) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`gmt_create` datetime NULL DEFAULT NULL,
`gmt_modified` datetime NULL DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`xid`) USING BTREE,
INDEX `idx_gmt_modified_status`(`gmt_modified`, `status`) USING BTREE,
INDEX `idx_transaction_id`(`transaction_id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Compact;以上是XA模式所需腳本，AT模式追加以下腳本：
CREATE TABLE `lock_table` (
`row_key` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL,
`xid` varchar(96) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`transaction_id` bigint(20) NULL DEFAULT NULL,
`branch_id` bigint(20) NOT NULL,
`resource_id` varchar(256) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`table_name` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`pk` varchar(36) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`gmt_create` datetime NULL DEFAULT NULL,
`gmt_modified` datetime NULL DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`row_key`) USING BTREE,
INDEX `idx_branch_id`(`branch_id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Compact;
CREATE TABLE `undo_log` (
`branch_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT 'branch transaction id',
`xid` varchar(100) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL COMMENT 'global transaction id',
`context` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL COMMENT 'undo_log context,such as serialization',
`rollback_info` longblob NOT NULL COMMENT 'rollback info',
`log_status` int(11) NOT NULL COMMENT '0:normal status,1:defense status',
`log_created` datetime(6) NOT NULL COMMENT 'create datetime',
`log_modified` datetime(6) NOT NULL COMMENT 'modify datetime',
UNIQUE INDEX `ux_undo_log`(`xid`, `branch_id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci COMMENT = 'AT transaction mode undo table' ROW_FORMAT = Compact;其中l(wèi)ock_table導(dǎo)入到TC服務(wù)關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫(kù)，undo_log表導(dǎo)入到微服務(wù)關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫(kù)。
啟動(dòng)seata：
圖片
XA模式
XA 規(guī)范 是 X/Open 組織定義的分布式事務(wù)處理（DTP，Distributed Transaction Processing）標(biāo)準(zhǔn)，XA 規(guī)范描述了全局的TM與局部的RM之間的接口，幾乎所有主流的數(shù)據(jù)庫(kù)都對(duì) XA 規(guī)范提供了支持。
兩階段提交
XA是規(guī)范，目前主流數(shù)據(jù)庫(kù)都實(shí)現(xiàn)了這種規(guī)范，實(shí)現(xiàn)的原理都是基于兩階段提交。
- 正常情況：
圖片
- 異常情況：
圖片
一階段（準(zhǔn)備階段）：
- 協(xié)調(diào)發(fā)起：
事務(wù)協(xié)調(diào)者向所有參與此次分布式事務(wù)的本地事務(wù)參與者發(fā)出指令，要求它們開(kāi)始執(zhí)行本地事務(wù)操作。
- 本地執(zhí)行與狀態(tài)反饋：
- 各個(gè)本地事務(wù)參與者接收到請(qǐng)求后，在各自的數(shù)據(jù)庫(kù)上啟動(dòng)并執(zhí)行本地事務(wù)。
- 在完成本地事務(wù)操作后，各參與者并不立即提交事務(wù)，而是將各自的事務(wù)執(zhí)行狀態(tài)（成功或失?。﹫?bào)告給事務(wù)協(xié)調(diào)者，并在此期間繼續(xù)保持對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)資源的鎖定以防止并發(fā)沖突。
二階段（提交/回滾階段）：
- 全局提交決定：
- 如果事務(wù)協(xié)調(diào)者收到的所有參與者的反饋均表示本地事務(wù)已成功執(zhí)行，則向所有參與者發(fā)送“全局提交”指令。
- 全局提交執(zhí)行：
接收到“全局提交”指令的參與者將在本地正式提交其事務(wù)，釋放之前持有的數(shù)據(jù)庫(kù)鎖，并確保事務(wù)操作永久記錄于數(shù)據(jù)庫(kù)。
- 全局回滾決定與執(zhí)行：
- 若事務(wù)協(xié)調(diào)者接收到任何一個(gè)參與者反饋表明本地事務(wù)執(zhí)行失敗，或者出現(xiàn)其他異常情況，則會(huì)做出全局回滾的決定。
- 協(xié)調(diào)者隨即通知所有參與者進(jìn)行“全局回滾”，每個(gè)參與者在收到此指令后，必須在其本地環(huán)境中撤銷(xiāo)已經(jīng)執(zhí)行但尚未提交的事務(wù)操作，釋放鎖定資源，并恢復(fù)至事務(wù)開(kāi)始前的數(shù)據(jù)狀態(tài)。
Seata的XA模型
圖片
在分布式事務(wù)處理中，RM和TC按照兩階段提交協(xié)議執(zhí)行各自的工作：
RM在一階段的工作：
- 分支事務(wù)注冊(cè)：
- RM將參與的分支事務(wù)信息注冊(cè)到TC，為后續(xù)協(xié)調(diào)全局事務(wù)做好準(zhǔn)備。
- 本地事務(wù)操作：
RM在數(shù)據(jù)庫(kù)或其他資源上執(zhí)行與分支事務(wù)相關(guān)的SQL操作，但并不提交這些變更，而是保持?jǐn)?shù)據(jù)鎖定狀態(tài)以防止數(shù)據(jù)不一致。
- 狀態(tài)匯報(bào)：
完成本地操作后，RM向TC報(bào)告其分支事務(wù)的執(zhí)行狀態(tài)，包括成功或失敗的信息。
TC在二階段的工作：
- 狀態(tài)檢測(cè)與決策制定：
若所有分支事務(wù)均執(zhí)行成功，TC通知所有RM提交各自的事務(wù)。
若存在任何一個(gè)分支事務(wù)執(zhí)行失敗，TC則指示所有RM回滾各自的事務(wù)，以保證分布式事務(wù)的一致性。
RM在二階段的工作：
- 接收指令并執(zhí)行：
如果是提交指令，則正式提交一階段執(zhí)行的SQL操作，并釋放之前持有的鎖。
如果是回滾指令，則撤銷(xiāo)一階段未提交的SQL操作，恢復(fù)至事務(wù)開(kāi)始前的數(shù)據(jù)狀態(tài)。
代碼樣例
依賴(lài)引入：
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
<version>2.2.3.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
<version>2.2.3.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId>
<version>2.2.3.RELEASE</version>
<exclusions>
<!--版本較低，1.3.0，因此排除-->
<exclusion>
<artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId>
<groupId>io.seata</groupId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<dependency>
<groupId>io.seata</groupId>
<artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId>
<version>1.4.2</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.baomidou</groupId>
<artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
<version>3.4.1</version>
</dependency>
<!--mysql-->
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<version>5.1.47</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
</dependency>
</dependencies>配置引入：
server:
port: 8011
spring:
application:
name: bank-11
datasource:
url: jdbc:mysql://localhost:3306/bank1?characterEncoding=utf8&useSSL=false
driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
username: root
password: root
cloud:
nacos:
server-addr: 127.0.0.1:8848
seata:
registry:
type: nacos
nacos:
server-addr: 127.0.0.1:8848
namespace: ""
group: DEFAULT_GROUP
application: seata-tc-server # tc服務(wù)在nacos中的服務(wù)名稱(chēng)
username: nacos
password: nacos
tx-service-group: order_tx_group #自定義事務(wù)組名稱(chēng)需要與seata-server中的對(duì)應(yīng)
data-source-proxy-mode: XA
service:
vgroup-mapping:
order_tx_group: BJ # TC 集群（必須與seata-server保持一致）bank22服務(wù)參考bank11配置即可，bank11調(diào)用bank22服務(wù)
@GlobalTransactional
@Override
public void updateAccountBalance(String accountNo, Double amount) {
log.info("******** Bank1 Service Begin ... xid: {}" , RootContext.getXID());
//張三扣減金額
baseMapper.updateAccountBalance(accountNo,amount);
//向李四轉(zhuǎn)賬
String transfer = bank2Client.transfer(amount);
if("fallback".equals(transfer)){
//調(diào)用李四微服務(wù)異常
throw new RuntimeException("調(diào)用李四微服務(wù)異常");
}
//人為制造錯(cuò)誤
if(amount > 100){
throw new RuntimeException("bank1 make exception amount > 100");
}
}XA模式的優(yōu)點(diǎn)：
- 事務(wù)的強(qiáng)一致性，滿(mǎn)足ACID原則。
- 常用數(shù)據(jù)庫(kù)都支持，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，并且沒(méi)有代碼侵入
XA模式的缺點(diǎn)：
- 因?yàn)橐浑A段需要鎖定數(shù)據(jù)庫(kù)資源，等待二階段結(jié)束才釋放，性能較差
- 依賴(lài)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)事務(wù)
AT模式
AT模式同樣是分階段提交的事務(wù)模型，不過(guò)卻彌補(bǔ)了XA模型中資源鎖定周期過(guò)長(zhǎng)的缺陷。
Seata的AT模型
階段一（準(zhǔn)備階段）RM的工作：
- 注冊(cè)分支事務(wù)：
當(dāng)全局事務(wù)開(kāi)始后，RM會(huì)為該事務(wù)涉及的本地事務(wù)創(chuàng)建并注冊(cè)一個(gè)分支事務(wù)，將其納入到全局事務(wù)的管理范圍。
- 記錄undo-log（數(shù)據(jù)快照）：
在執(zhí)行業(yè)務(wù)SQL之前，RM會(huì)對(duì)當(dāng)前事務(wù)要修改的數(shù)據(jù)進(jìn)行前鏡像的記錄，即生成undo-log。這樣在事務(wù)回滾時(shí)可以根據(jù)undo-log恢復(fù)到事務(wù)開(kāi)始前的狀態(tài)。
- 執(zhí)行業(yè)務(wù)sql并提交：
RM按照業(yè)務(wù)需求執(zhí)行相應(yīng)的SQL操作，并在本地將事務(wù)置為“預(yù)提交”狀態(tài)，但不真正完成提交。
- 報(bào)告事務(wù)狀態(tài)：
將分支事務(wù)的執(zhí)行結(jié)果（成功或失?。﹨R報(bào)給協(xié)調(diào)者，等待協(xié)調(diào)者的下一步指令。
階段二（提交階段/回滾階段）RM的工作：
- 提交階段：
如果協(xié)調(diào)者收到所有RM的反饋均為“準(zhǔn)備成功”，則指示RM正式提交事務(wù)。此時(shí)，RM刪除對(duì)應(yīng)的undo-log，因?yàn)槭聞?wù)已成功提交，不再需要回滾信息。
- 回滾階段：
若協(xié)調(diào)者決定全局事務(wù)需要回滾，RM會(huì)根據(jù)先前記錄的undo-log恢復(fù)數(shù)據(jù)到事務(wù)開(kāi)始前的狀態(tài)，撤銷(xiāo)在事務(wù)過(guò)程中對(duì)數(shù)據(jù)的所有更改，確保數(shù)據(jù)一致性。
代碼樣例
修改配置：
seata:
data-source-proxy-mode: AT # 默認(rèn)就是ATAT模式的優(yōu)點(diǎn)：
- 一階段完成直接提交事務(wù)，釋放數(shù)據(jù)庫(kù)資源，性能比較好
- 利用全局鎖實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)隔離
- 沒(méi)有代碼侵入，框架自動(dòng)完成回滾和提交
AT模式的缺點(diǎn)：
- 兩階段之間屬于軟狀態(tài)，屬于最終一致
- 框架的快照功能會(huì)影響性能，但比XA模式要好很多
