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前言
一、Seata简介
- 1. Seata是什么？
- 2. ID+三组件模型
- 3. 处理过程
二、Seata下载安装
- 1. 下载
- 2. 安装
- 3. 修改file.conf
- 4. 修改registry.conf
- 4. 启动
- 5. 开发中使用
- 三、开发实战
- 1. 创建业务数据库
- 2. 新建订单模块Order-Module
- 3. 新建库存模块Storage-Module
- 4. 新建账户Account-Module
四、测试
- 1. 启动程序
- 2. 测试接口
- 3. 测试模拟报错
- 4. 添加上@GlobalTransactional注解
五、原理介绍及补充
- 1. 原理
- 2. Seata的模式
- 3. AT模式
- - 一阶段加载
  - 二阶段提交
  - 二阶段回滚
- 4. debug工程详细理解其操作
总结

前言

数据库事务是什么我们就不多做介绍，分布式事务指的是在微服务中跨服务、跨数据源的操作如何保证事务的一致性等问题。

单体应用被拆分成微服务应用，原来的三个模块被拆分成三个独立的应用，分别使用三个独立的数据源，业务操作需要调用三个服务来完成。此时每个服务内部的数据一致性由本地事务来保证，但是全局的数据一致性问题没法保证。

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。

一、Seata简介

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。
官网地址：http://seata.io/zh-cn/

2. ID+三组件模型

Transaction ID XID：全局唯一的事务ID；
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 ™：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；

3. 处理过程

TM 向 TC 申请开启一个全局事务，全局事务创建成功并生成一个全局唯一的 XID；
XID 在微服务调用链路的上下文中传播；
RM 向 TC 注册分支事务，将其纳入 XID 对应全局事务的管辖；
TM 向 TC 发起针对 XID 的全局提交或回滚决议；
TC 调度 XID 下管辖的全部分支事务完成提交或回滚请求。

二、Seata下载安装

1. 下载

下载地址：https://github.com/seata/seata/tags
参照博客：https://blog.csdn.net/weixin_43464964/article/details/122557207?spm=1001.2014.3001.5501

百度网盘快速下载

链接：https://pan.baidu.com/s/1KXR-Uh7YmQ7AomquPO53Zw
提取码：bi22

2. 安装

将下载好的压缩包进行解压

3. 修改file.conf

修改conf目录下的file.conf配置文件
先将出厂的配置备份一下，再进行修改。
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
修改service模块
以文本打开file.conf文件

修改默认分组名（自己起一个）

 vgroup_mapping.my_test_tx_group = "fsp_tx_group"

3. 修改事务日志存储模块store

seata日志默认存储在文件中，我们修改为存储到数据库

4. 在数据库中新建seata库

5. 创建表
建表语句在conf下

右键打开，复制建表语句，执行

4. 修改registry.conf

备份registry.conf
将注册信息改为注册进入nacos

4. 启动

先启动nacos
再启动seata-server
注意：jdk要使用8版本,使用以上版本会报错。
环境变量是jdk1.8，但是使用命令查看java版本时却发现是1.9版本：https://blog.csdn.net/weixin_43464964/article/details/122700372?spm=1001.2014.3001.5501

启动成功

5. 开发中使用

我们知道Spring中有本地事务控制的方式，是注解声明式的，给方法添加上@Transactional即可实现同一方法自动开启事务管理。
那么同样的，分布式事务也是声明式的，只需换一个注解：@GlobalTransactional，加在业务方法上即可开启分布式事务。
开发使用起来十分简单(●’◡’●)

三、开发实战

这里我们会创建三个服务，一个订单服务，一个库存服务，一个账户服务。
当用户下单时，会在订单服务中创建一个订单，然后通过远程调用库存服务来扣减下单商品的库存，再通过远程调用账户服务来扣减用户账户里面的余额，最后在订单服务中修改订单状态为已完成。
该操作跨越三个数据库，有两次远程调用，很明显会有分布式事务问题。
下订单—>扣库存—>减账户(余额)

1. 创建业务数据库

使用SQL创建三个数据库

 CREATE DATABASE seata_order; CREATE DATABASE seata_storage; CREATE DATABASE seata_account;

seata_order库下建t_order表

CREATE TABLE t_order (`id` BIGINT (11) NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,`user_id` BIGINT (11) DEFAULT NULL COMMENT '用户id',`product_id` BIGINT (11) DEFAULT NULL COMMENT '产品id',`count` INT (11) DEFAULT NULL COMMENT '数量',`money` DECIMAL (11, 0) DEFAULT NULL COMMENT '金额',`status` INT (1) DEFAULT NULL COMMENT '订单状态：0：创建中；1：已完结'
) ENGINE = INNODB AUTO_INCREMENT = 7 DEFAULT CHARSET = utf8;SELECT*
FROMt_order;

seata_storage库下建t_storage 表

CREATE TABLE t_storage (`id` BIGINT (11) NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,`product_id` BIGINT (11) DEFAULT NULL COMMENT '产品id',`total` INT (11) DEFAULT NULL COMMENT '总库存',`used` INT (11) DEFAULT NULL COMMENT '已用库存',`residue` INT (11) DEFAULT NULL COMMENT '剩余库存'
) ENGINE = INNODB AUTO_INCREMENT = 2 DEFAULT CHARSET = utf8;INSERT INTO seata_storage.t_storage (`id`,`product_id`,`total`,`used`,`residue`
)
VALUES('1', '1', '100', '0', '100');SELECT*
FROMt_storage;

seata_account库下建t_account 表

CREATE TABLE t_account (`id` BIGINT (11) NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY COMMENT 'id',`user_id` BIGINT (11) DEFAULT NULL COMMENT '用户id',`total` DECIMAL (10, 0) DEFAULT NULL COMMENT '总额度',`used` DECIMAL (10, 0) DEFAULT NULL COMMENT '已用余额',`residue` DECIMAL (10, 0) DEFAULT '0' COMMENT '剩余可用额度'
) ENGINE = INNODB AUTO_INCREMENT = 2 DEFAULT CHARSET = utf8;INSERT INTO seata_account.t_account (`id`,`user_id`,`total`,`used`,`residue`
)
VALUES('1', '1', '1000', '0', '1000');SELECT*
FROMt_account;

订单-库存-账户3个库下都需要建各自的回滚日志表。
在seata的conf下找到db_undo_log.sql，分别在我们的三个业务库下创建undo_log表。

建表的sql

-- the table to store seata xid data
-- 0.7.0+ add context
-- you must to init this sql for you business databese. the seata server not need it.
-- 此脚本必须初始化在你当前的业务数据库中，用于AT 模式XID记录。与server端无关（注：业务数据库）
-- 注意此处0.3.0+ 增加唯一索引 ux_undo_log
drop table IF EXISTS `undo_log`;
CREATE TABLE `undo_log` (`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,`branch_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,`ext` varchar(100) DEFAULT NULL,PRIMARY KEY (`id`),UNIQUE KEY `ux_undo_log` (`xid`,`branch_id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

2. 新建订单模块Order-Module

这里不再进行代码的编写，只对需要注意的部分进行讲解，大家自行下载代码过一下流程。
https://gitee.com/xiaoZ1712/cloud2021/tree/study-alibaba/
模块名

seata-order-service2001

pom依赖
注意：要剔除spring-cloud-starter-alibaba-seata自带的io.seata，使用和我们的seata版本对应的io.seata

application.yml,注意事务组的名称要与我们前面修改的seata配置文件file.conf中的事务组相对应

file.conf修改对应信息

registry.conf修改注册进入nacos

主要的业务逻辑是OrderServiceImpl，下单时要下订单->减库存->扣余额->改(订单)状态

3. 新建库存模块Storage-Module

模块名

seata-storage-service2002

4. 新建账户Account-Module

模块名

seata-account-service2003

(创建完成记得修改配置文件)

四、测试

1. 启动程序

启动nacos，seata-server及三个后端工程

2. 测试接口

测试2001下单的接口

http://localhost:2001/order/create?userId=1&productId=1&count=10&money=100

看一下数据库，成功了

3. 测试模拟报错

先把2001的Service上的@GlobalTransactional注解去掉

再给2003的service添加上一个休眠的方法，模拟他出现了超时异常

try { TimeUnit.SECONDS.sleep(20); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }

然后重启程序，再次访问测试接口

http://localhost:2001/order/create?userId=1&productId=1&count=10&money=100

理所当然的，2003报错了，这时我们查看数据库发现了一个大问题，订单也创建了，库存也减少了，但是扣用户钱时出错了，用户钱没扣。

4. 添加上@GlobalTransactional注解

重启下，再次访问接口测试

http://localhost:2001/order/create?userId=1&productId=1&count=10&money=100

同样的，扣钱时也报错了

但是我们查询数据库发现，订单也没有，钱也没扣，库存也没减，这就说明操作被分布式事务管理起来了，当其中一步出错时，其他的步骤如果已经成功就会被回滚。

五、原理介绍及补充

1. 原理

TM 开启分布式事务（TM 向 TC 注册全局事务记录）；
按业务场景，编排数据库、服务等事务内资源（RM 向 TC 汇报资源准备状态）；
TM 结束分布式事务，事务一阶段结束（TM 通知 TC 提交/回滚分布式事务）；
TC 汇总事务信息，决定分布式事务是提交还是回滚；
TC 通知所有 RM 提交/回滚资源，事务二阶段结束。

2. Seata的模式

Seata 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。
Seata默认使用的是AT模式，关于各种模式官网有详尽的介绍。
官网说明：http://seata.io/zh-cn/docs/overview/what-is-seata.html

3. AT模式

一阶段加载

在一阶段，Seata 会拦截“业务 SQL”，
1 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 执行“业务 SQL”更新业务数据，在业务数据更新之后，
3 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。

二阶段提交

二阶段如是顺利提交的话，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。

4. debug工程详细理解其操作

去掉2003工程的超时异常，打上断点

启动nacos、seata，debug启动2001、2002、2003三个工程。
访问接口，进入断点

http://localhost:2001/order/create?userId=1&productId=1&count=10&money=100

查看seata库的branch_table表，记录了事务提交的信息

再看下订单库的undo_log表

我们将rollback_info信息粘贴出来，用JSON格式解析工具解析一下。
可以看到，有前置快照和后置快照，当出现异常需要回滚时，seata回根据前置和后置快照进行数据回滚。
举个例子：
我们执行一条sql语句

update set age = 28 where id = 1

seata服务器发现我们要执行这条语句，给他做增强，解析这条语句，指定我们要修改的是id=1的信息
seata先把id=1的信息查出来，作为前置镜像（beforeImage），保存在undo_log中。

select age from t where id = 1 ; --> age = 25

然后解析出修改后的信息，作为后置镜像(afterImage)，也保存

select age from t where id = 1 ; --> age = 28

在执行成功后，将记录的信息删除，当执行失败时
seata先拿库里id=1的信息和修改后的信息做比较（检测是否出现脏写），当出现脏写时（本事务未结束，但是age数据已经被修改）需要进行人工干预处理，当一切正常时就反解析出beforeImage的更新语句，恢复到之前状态（逆向补偿）。

我们再看下seata库的global_table表，这个表存储的是分布式事务的发起者的信息（加了@GlobalTransactional注解的方法）.

再请看lock_table，发现三个表都被加锁了，并且也可以看到全局的id和分支id

好，接下来我们请放行debug，再看所有的seata表和undo_log表，发现所有的数据都被删除了。
这也表示分布式事务结束，成功保障了分布式操作的原子性！！！

总结

Seata分布式事务处理过程

TM 向 TC 申请开启一个全局事务，全局事务创建成功并生成一个全局唯一的 XID；
XID 在微服务调用链路的上下文中传播；
RM 向 TC 注册分支事务，将其纳入 XID 对应全局事务的管辖；
TM 向 TC 发起针对 XID 的全局提交或回滚决议；
TC 调度 XID 下管辖的全部分支事务完成提交或回滚请求。
实体类存放包命名的含义：
entity、domain: 表示数据库映射实体类存放。
vo：vo对象通常用于前后端交互类。
dto：dto是service传给controller用的，为了和vo区分。
下载地址：https://github.com/seata/seata/tags
官网地址：http://seata.io/zh-cn/
商用推荐使用1.0以上
使用@GlobalTransactional即可发布开启分布式事务。
seata分布式事务原理是：两个阶段，第一阶段解析SQL，解析出前置镜像和后置镜像，二阶段提交或回滚事务，完成后删除相关分布式事务日志。

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