微服务如何解决分布式事务

在系统变的复杂后，分布式、微服务等架构技术，就要考虑到应用在系统中了。尤其数据量大了后，就需要对数据库进行拆分。

如：注册的用户数据，量大了后，就需要考虑分库分表

一旦数据库进行了分拆，那就出现很多头疼的问题，其中之一就是事务问题。那我们就来看看问题是怎么出现的？

进行数据拆分后，就类似上面的架构。

上图中我们就拿用户的数据进行举例，用户量一旦几千万时，就需要进行分库分表；上图就分了3个库，每个库都保证了高可用。

这样的架构设计，会遇到事务问题，我们来看看具体的业务场景：用户A转账100元给用户B，这个业务比较简单，我们来分析一下里面具体的步骤：

1、用户A的账户先扣除100元
2、再把用户B的账户加100元

逻辑很简单，上伪代码

代码也是比较清晰的，感觉没有什么问题，那我们来分析一下问题在哪？

问题
我们看到在转账业务中，有两步，一个是操作用户A扣钱，一个是操作用户B加钱

如果在同一个数据库中进行，可以保证这两步操作，要么同时成功，要么同时不成功。这样就保证了转账的数据一致性。

但是如果用户A的数据在集群A中，用户B在集群B中呢？因为他们不在同一个事务中；如用户A扣款成功，但用户B加钱失败了；那就坑了，数据不完整了。

类似这种问题在微服务架构会更多，因为各个服务都是独立的模块，都是远程调用，都没法在同一个事务中，都会遇到事务问题。

那怎么解决？网上有一些方案，如：两阶段提交，TCC等，还有常用就是最终一致性方案。就给大家介绍一下如何利用消息中间件去解决。那我们就把方案调整一下，加入消息中间件，看看如何优化。

消息中间件方案

上图就是利用消息中间件的方式，把扣款业务和加钱业务异步化，扣款成功后，发送“扣款成功消息”到消息中间件；加钱业务订阅“扣款成功消息”，再对用户B加钱

系统怎么知道给用户B加钱呢？是消息体里面包含了源账户和目标账户ID，以及钱数

这个时候也许小伙伴们会问，应该也有问题吧：场景一：先扣款后发消息

先扣款再发送消息，万一发送消息失败了，那用户B就没法加钱

那把顺序调整一下场景二：先发消息，后扣款

扣款成功消息发送成功，但用户A扣款失败，可加钱业务订阅到了消息，用户B加了钱

大家应该发现了问题所在，也就是没法保证扣款和发送消息，同时成功，或同时失败；导致数据不一致。

RocketMq事务方案

因为上面的问题，RocketMq消息中间件把消息分为两个阶段：Prepared阶段和确认阶段Prepared阶段（预备阶段）

该阶段主要发一个消息到rocketmq，但该消息只储存在commitlog中，但consumeQueue中不可见，也就是消费端（订阅端）无法看到此消息。

commit/rollback阶段（确认阶段）

该阶段主要是把prepared消息保存到consumeQueue中，即让消费端可以看到此消息，也就是可以消费此消息。

我们用图来说明下：

整个流程：

1、在扣款之前，先发送预备消息2、发送预备消息成功后，执行本地扣款事务3、扣款成功后，再发送确认消息4、消息端（加钱业务）可以看到确认消息，消费此消息，进行加钱

确认消息说明

注意：上面的确认消息可以为commit消息，可以被订阅者消费；也可以是Rollback消息，即执行本地扣款事务失败后，提交rollback消息，即删除那个预备消息，订阅者无法消费

我们来分析一下异常场景：

异常1：如果发送预备消息失败，下面的流程不会走下去；这个是正常的异常2：如果发送预备消息成功，但执行本地事务失败；这个也没有问题，因为此预备消息不会被消费端订阅到，消费端不会执行业务。异常3：如果发送预备消息成功，执行本地事务成功，但发送确认消息失败；这个就有问题了，因为用户A扣款成功了，但加钱业务没有订阅到确认消息，无法加钱。这里出现了数据不一致。

那RocketMq是怎么解决的呢？

RocketMq回查

RocketMq如何解决上面的问题，核心思路就是【状态回查】，也就是RocketMq会定时遍历commitlog中的预备消息。

因为预备消息最终肯定会变为commit消息或Rollback消息，所以遍历预备消息去回查本地业务的执行状态，如果发现本地业务没有执行成功就rollBack，如果执行成功就发送commit消息。

上面的异常3，发送预备消息成功，本地扣款事务成功，但发送确认消息失败；因为RocketMq会进行回查预备消息，在回查后发现业务已经扣款成功了，就补发“发送commit确认消息”；这样加钱业务就可以订阅此消息了。

这个思路其实把异常2也解决了，因为本地事务没有执行成功，RocketMQ回查业务，发现没有执行成功，就会发送RollBack确认消息，把消息进行删除。

回查判断业务是否成功
小伙伴们在回查业务中，如何判断本地事务是否执行成功？

如果本地事务执行了很多张表，那是不是我们要把那些表都要进行判断是否执行成功呢？这样是不是太麻烦了，而且和业务很耦合。

有没有更好的方式呢？就是设计一张Transaction表，将业务表和Transaction绑定在同一个本地事务中，如果扣款本地事务成功时，Transaction中应当已经记录该TransactionId的状态为「已完成」。当RocketMq回查时，只需要检查对应的TransactionId的状态是否是「已完成」就好，而不用关心具体的业务数据。

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