Seata-分布式事务中间件

文章目录

Seata-分布式事务中间件
seata简介
- 1.seata术语
- - TC (Transaction Coordinator) - 事务协调者
  - TM (Transaction Manager) - 事务管理器
  - RM (Resource Manager) - 资源管理器
  - 2PC（Two-Phase Commit） - 二阶段提交
- 2.seta的工作原理
- - 2.1 seata执行流程
  - 2.2 Seata 的 AT 模式原理
  - - 整体机制:两阶段提交协议的演变：
    - 优点
    - 一阶段：
    - 二阶段：
    - - 二阶段回滚
      - 二阶段提交
  - 2.3 Seata 的 TCC模式
  - 2.4 Saga模式
  - 2.5 XA模式
seata AT模式实战
- seata-server服务端搭建
- - 第一步:[https://github.com/seata/seata/releases ](https://github.com/seata/seata/releases)下载seata-server包
  - - 第二步：解压文件并配置落地策略和使用的注册中心。以选用db-mysql和nacos注册中心为例
    - - 1.解压后目录
      - 2.配置目录中config下的file.conf 和 registry.conf文件，需要修改注册中心，配置中心以及中间数据存储方式。
      - 3.file.conf修改mode="db" 并配置数据库访问信息
      - 4.registry.conf 修改registry和config中的 type="nacos"及配置nacos信息
    - 第五步：上传配置文件到nacos注册中心。
    - 第六步：在脚本目录下执行（命令中-t 是指nacos的namespace需要提前创建）
    - - 启动seata服务端 bin目录下双击seata-server.bat
- seata-server客户端demo
- 演示图片

Seata-分布式事务中间件

seata的产生
在微服务调用中会出现如下的情况

在服务间的调用可能会出现一些服务调用成功，一些服务调用失败的情况。
为了使这些请求要么都成功，要么都失败就需要引入分布式事物的概念。
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简介

1.seata术语

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。

2PC（Two-Phase Commit） - 二阶段提交

seata使用二阶段提交模式来保持事物的一致性。与传统的2PC相比，seata具有如下特点

seata可以设置超时超时时间，可以正常的释放资源
seata的事务默认隔离级别是读未提交，因此在phase1阶段就会进行事务提交，减少phase2阶段持锁时间。
传统2pc通过数据库层面保持数据的一致性，而seata client端是以jar包的形式运行在客户端。

2.seta的工作原理

2.1 seata执行流程

Seata 分布式事务的整体执行机制如上图所示，分为两阶段提交：

发起方 TM 向 TC 申请开启一个全局事务，全局事务创建成功并生成唯一的全局事务标识 XID，该 XID 在后续事务的服务调用链路的上下文传播（通过Aop实现)）
RM 向 TC 注册分支事务，汇报资源准备状况，并与 XID 进行绑定（Branch分支事务指分布式事务中每个独立的本地局部事务）
TM 向 TC 发起 XID 下的所有分支事务的全局提交或回滚请求（事务一阶段结束）
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；

2.2 Seata 的 AT 模式原理

整体机制:两阶段提交协议的演变：

优点

对代码没有任何倾入性，只需要使用@GlobalTransaction注解
可以满足90%及以上业务场景的使用。
AT模式支持的数据库有：MySQL、Oracle、PostgreSQL、 TiDB、MariaDB。

一阶段：

业务数据和回滚日志记录在同一个本地事务中提交，释放本地锁和连接资源。

解析 SQL：得到 SQL 的类型（UPDATE,INSERT），表，WHERE条件等相关的信息。
查询前镜像：根据解析得到的条件信息，生成查询语句，定位数据。
执行业务 SQL。
查询后镜像：根据前镜像的结果，通过主键定位数据。
插入回滚日志：把前后镜像数据以及业务 SQL 相关的信息组成一条回滚日志记录，插入到 UNDO_LOG 表中。
提交前，向 TC 注册分支：申请表中，主键值记录的全局锁。
本地事务提交：业务数据的更新和前面步骤中生成的 UNDO LOG 一并提交。
将本地事务提交的结果上报给 TC。

二阶段：

提交异步化，非常快速地完成。
回滚通过一阶段的回滚日志进行反向补偿。

二阶段回滚

收到 TC 的分支回滚请求，开启一个本地事务，执行如下操作。
通过 XID 和 Branch ID 查找到相应的 UNDO LOG 记录。
数据校验：拿 UNDO LOG 中的后镜与当前数据进行比较，如果有不同，说明数据被当前全局事务之外的动作做了修改。这种情况，需要根据配置策略来做处理。
根据 UNDO LOG 中的前镜像和业务 SQL 的相关信息生成并执行回滚的语句
提交本地事务。并把本地事务的执行结果（即分支事务回滚的结果）上报给 TC。

二阶段提交

收到 TC 的分支提交请求，把请求放入一个异步任务的队列中，马上返回提交成功的结果给 TC。
异步任务阶段的分支提交请求将异步和批量地删除相应 UNDO LOG 记录。

链路图：

2.3 Seata 的 TCC模式

根据两阶段行为模式的不同，将分支事务划分为 Automatic (Branch) Transaction Mode 和 TCC (Branch) Transaction Mode.

AT 模式（参考链接 TBD）基于支持本地 ACID 事务的关系型数据库：

一阶段 prepare 行为：在本地事务中，一并提交业务数据更新和相应回滚日志记录。
二阶段 commit 行为：马上成功结束，自动 异步批量清理回滚日志。
二阶段 rollback 行为：通过回滚日志，自动 生成补偿操作，完成数据回滚。

相应的，TCC 模式，不依赖于底层数据资源的事务支持：

一阶段 prepare 行为：调用 自定义 的 prepare 逻辑。
二阶段 commit 行为：调用 自定义 的 commit 逻辑。
二阶段 rollback 行为：调用 自定义 的 rollback 逻辑。

所谓 TCC 模式，是指支持把自定义的分支事务纳入到全局事务的管理中。

2.4 Saga模式

详情见： https://seata.io/zh-cn/docs/user/saga.html

2.5 XA模式

详情见：https://seata.io/zh-cn/docs/dev/mode/xa-mode.html

seata AT模式实战

seata-server服务端搭建

第一步:https://github.com/seata/seata/releases 下载seata-server包

第二步：解压文件并配置落地策略和使用的注册中心。以选用db-mysql和nacos注册中心为例

1.解压后目录

2.配置目录中config下的file.conf 和 registry.conf文件，需要修改注册中心，配置中心以及中间数据存储方式。

3.file.conf修改mode=“db” 并配置数据库访问信息

## transaction log store, only used in seata-server
store {## store mode: file、db、redismode = "db"## rsa decryption public keypublicKey = ""## file store propertyfile {## store location dirdir = "sessionStore"# branch session size , if exceeded first try compress lockkey, still exceeded throws exceptionsmaxBranchSessionSize = 16384# globe session size , if exceeded throws exceptionsmaxGlobalSessionSize = 512# file buffer size , if exceeded allocate new bufferfileWriteBufferCacheSize = 16384# when recover batch read sizesessionReloadReadSize = 100# async, syncflushDiskMode = async}## database store propertydb {## the implement of javax.sql.DataSource, such as DruidDataSource(druid)/BasicDataSource(dbcp)/HikariDataSource(hikari) etc.datasource = "druid"## mysql/oracle/postgresql/h2/oceanbase etc.dbType = "mysql"driverClassName = "com.mysql.jdbc.Driver"## if using mysql to store the data, recommend add rewriteBatchedStatements=true in jdbc connection paramurl = "jdbc:mysql://192.168.72.133:3306/seata?rewriteBatchedStatements=true"user = "hive"password = "12345678"minConn = 5maxConn = 100globalTable = "global_table"branchTable = "branch_table"lockTable = "lock_table"queryLimit = 100maxWait = 5000}## redis store propertyredis {## redis mode: single、sentinelmode = "single"## single mode propertysingle {host = "127.0.0.1"port = "6379"}## sentinel mode propertysentinel {masterName = ""## such as "10.28.235.65:26379,10.28.235.65:26380,10.28.235.65:26381"sentinelHosts = ""}password = ""database = "0"minConn = 1maxConn = 10maxTotal = 100queryLimit = 100}
}

4.registry.conf 修改registry和config中的 type="nacos"及配置nacos信息

registry {# file 、nacos 、eureka、redis、zk、consul、etcd3、sofatype = "nacos"nacos {application = "seata-server"serverAddr = "192.168.19.1:8848"group = "SEATA_GROUP"namespace = ""cluster = "default"username = "nacos"password = "nacos"}eureka {serviceUrl = "http://localhost:8761/eureka"application = "default"weight = "1"}redis {serverAddr = "localhost:6379"db = 0password = ""cluster = "default"timeout = 0}zk {cluster = "default"serverAddr = "127.0.0.1:2181"sessionTimeout = 6000connectTimeout = 2000username = ""password = ""}consul {cluster = "default"serverAddr = "127.0.0.1:8500"aclToken = ""}etcd3 {cluster = "default"serverAddr = "http://localhost:2379"}sofa {serverAddr = "127.0.0.1:9603"application = "default"region = "DEFAULT_ZONE"datacenter = "DefaultDataCenter"cluster = "default"group = "SEATA_GROUP"addressWaitTime = "3000"}file {name = "file.conf"}
}config {# file、nacos 、apollo、zk、consul、etcd3type = "nacos"nacos {serverAddr = "192.168.19.1:8848"namespace = "seata"group = "SEATA_GROUP"username = "nacos"password = "nacos"dataId = "seataServer.properties"}consul {serverAddr = "127.0.0.1:8500"aclToken = ""}apollo {appId = "seata-server"## apolloConfigService will cover apolloMetaapolloMeta = "http://192.168.1.204:8801"apolloConfigService = "http://192.168.1.204:8080"namespace = "application"apolloAccesskeySecret = ""cluster = "seata"}zk {serverAddr = "127.0.0.1:2181"sessionTimeout = 6000connectTimeout = 2000username = ""password = ""nodePath = "/seata/seata.properties"}etcd3 {serverAddr = "http://localhost:2379"}file {name = "file.conf"}
}

第五步：上传配置文件到nacos注册中心。

脚本文件官方下载无需更改。我放下script目录下。https://github.com/seata/seata/tree/develop/script/config-center/nacos

#!/bin/sh
# Copyright 1999-2019 Seata.io Group.
#
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at、
#
#      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.while getopts ":h:p:g:t:u:w:" opt
docase $opt inh)host=$OPTARG;;p)port=$OPTARG;;g)group=$OPTARG;;t)tenant=$OPTARG;;u)username=$OPTARG;;w)password=$OPTARG;;?)echo " USAGE OPTION: $0 [-h host] [-p port] [-g group] [-t tenant] [-u username] [-w password] "exit 1;;esac
doneif [ -z ${host} ]; thenhost=localhost
fi
if [ -z ${port} ]; thenport=8848
fi
if [ -z ${group} ]; thengroup="SEATA_GROUP"
fi
if [ -z ${tenant} ]; thentenant=""
fi
if [ -z ${username} ]; thenusername=""
fi
if [ -z ${password} ]; thenpassword=""
finacosAddr=$host:$port
contentType="content-type:application/json;charset=UTF-8"echo "set nacosAddr=$nacosAddr"
echo "set group=$group"urlencode() {length="${#1}"i=0while [ $length -gt $i ]; dochar="${1:$i:1}"case $char in[a-zA-Z0-9.~_-]) printf $char ;;*) printf '%%%02X' "'$char" ;;esaci=`expr $i + 1`done
}failCount=0
tempLog=$(mktemp -u)
function addConfig() {dataId=`urlencode $1`content=`urlencode $2`curl -X POST -H "${contentType}" "http://$nacosAddr/nacos/v1/cs/configs?dataId=$dataId&group=$group&content=$content&tenant=$tenant&username=$username&password=$password" >"${tempLog}" 2>/dev/nullif [ -z $(cat "${tempLog}") ]; thenecho " Please check the cluster status. "exit 1fiif [ "$(cat "${tempLog}")" == "true" ]; thenecho "Set $1=$2 successfully "elseecho "Set $1=$2 failure "failCount=`expr $failCount + 1`fi
}count=0
COMMENT_START="#"
for line in $(cat $(dirname "$PWD")/config.txt | sed s/[[:space:]]//g); doif [[ "$line" =~ ^"${COMMENT_START}".*  ]]; thencontinueficount=`expr $count + 1`key=${line%%=*}value=${line#*=}addConfig "${key}" "${value}"
doneecho "========================================================================="
echo " Complete initialization parameters,  total-count:$count ,  failure-count:$failCount "
echo "========================================================================="if [ ${failCount} -eq 0 ]; thenecho " Init nacos config finished, please start seata-server. "
elseecho " init nacos config fail. "
fi

seta配置信息官方下载需要修改store.mode=db及store.db相关配置信息

#For details about configuration items, see https://seata.io/zh-cn/docs/user/configurations.html
#Transport configuration, for client and server
transport.type=TCP
transport.server=NIO
transport.heartbeat=true
transport.enableTmClientBatchSendRequest=false
transport.enableRmClientBatchSendRequest=true
transport.enableTcServerBatchSendResponse=false
transport.rpcRmRequestTimeout=30000
transport.rpcTmRequestTimeout=30000
transport.rpcTcRequestTimeout=30000
transport.threadFactory.bossThreadPrefix=NettyBoss
transport.threadFactory.workerThreadPrefix=NettyServerNIOWorker
transport.threadFactory.serverExecutorThreadPrefix=NettyServerBizHandler
transport.threadFactory.shareBossWorker=false
transport.threadFactory.clientSelectorThreadPrefix=NettyClientSelector
transport.threadFactory.clientSelectorThreadSize=1
transport.threadFactory.clientWorkerThreadPrefix=NettyClientWorkerThread
transport.threadFactory.bossThreadSize=1
transport.threadFactory.workerThreadSize=default
transport.shutdown.wait=3
transport.serialization=seata
transport.compressor=none#Transaction routing rules configuration, only for the client
service.vgroupMapping.default_tx_group=default
#If you use a registry, you can ignore it
service.default.grouplist=127.0.0.1:8091
service.enableDegrade=false
service.disableGlobalTransaction=false#Transaction rule configuration, only for the client
client.rm.asyncCommitBufferLimit=10000
client.rm.lock.retryInterval=10
client.rm.lock.retryTimes=30
client.rm.lock.retryPolicyBranchRollbackOnConflict=true
client.rm.reportRetryCount=5
client.rm.tableMetaCheckEnable=true
client.rm.tableMetaCheckerInterval=60000
client.rm.sqlParserType=druid
client.rm.reportSuccessEnable=false
client.rm.sagaBranchRegisterEnable=false
client.rm.sagaJsonParser=fastjson
client.rm.tccActionInterceptorOrder=-2147482648
client.tm.commitRetryCount=5
client.tm.rollbackRetryCount=5
client.tm.defaultGlobalTransactionTimeout=60000
client.tm.degradeCheck=false
client.tm.degradeCheckAllowTimes=10
client.tm.degradeCheckPeriod=2000
client.tm.interceptorOrder=-2147482648
client.undo.dataValidation=true
client.undo.logSerialization=jackson
client.undo.onlyCareUpdateColumns=true
server.undo.logSaveDays=7
server.undo.logDeletePeriod=86400000
client.undo.logTable=undo_log
client.undo.compress.enable=true
client.undo.compress.type=zip
client.undo.compress.threshold=64k
#For TCC transaction mode
tcc.fence.logTableName=tcc_fence_log
tcc.fence.cleanPeriod=1h#Log rule configuration, for client and server
log.exceptionRate=100#Transaction storage configuration, only for the server. The file, DB, and redis configuration values are optional.
store.mode=db
store.lock.mode=file
store.session.mode=file
#Used for password encryption
store.publicKey=#If `store.mode,store.lock.mode,store.session.mode` are not equal to `file`, you can remove the configuration block.
store.file.dir=file_store/data
store.file.maxBranchSessionSize=16384
store.file.maxGlobalSessionSize=512
store.file.fileWriteBufferCacheSize=16384
store.file.flushDiskMode=async
store.file.sessionReloadReadSize=100#These configurations are required if the `store mode` is `db`. If `store.mode,store.lock.mode,store.session.mode` are not equal to `db`, you can remove the configuration block.
store.db.datasource=druid
store.db.dbType=mysql
store.db.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
store.db.url=jdbc:mysql://192.168.72.133:3306/seata?useUnicode=true&rewriteBatchedStatements=true
store.db.user=hive
store.db.password=12345678
store.db.minConn=5
store.db.maxConn=30
store.db.globalTable=global_table
store.db.branchTable=branch_table
store.db.distributedLockTable=distributed_lock
store.db.queryLimit=100
store.db.lockTable=lock_table
store.db.maxWait=5000#These configurations are required if the `store mode` is `redis`. If `store.mode,store.lock.mode,store.session.mode` are not equal to `redis`, you can remove the configuration block.
store.redis.mode=single
store.redis.single.host=127.0.0.1
store.redis.single.port=6379
store.redis.sentinel.masterName=
store.redis.sentinel.sentinelHosts=
store.redis.maxConn=10
store.redis.minConn=1
store.redis.maxTotal=100
store.redis.database=0
store.redis.password=
store.redis.queryLimit=100#Transaction rule configuration, only for the server
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.distributedLockExpireTime=10000
server.xaerNotaRetryTimeout=60000
server.session.branchAsyncQueueSize=5000
server.session.enableBranchAsyncRemove=false#Metrics configuration, only for the server
metrics.enabled=false
metrics.registryType=compact
metrics.exporterList=prometheus
metrics.exporterPrometheusPort=9898

第六步：在脚本目录下执行（命令中-t 是指nacos的namespace需要提前创建）

脚本在script目录下，配置文件为config.txt

 sh nacos-config.sh -h localhost -p 8848 -g SEATA_GROUP -t seata -u nacos -w nacos

启动seata服务端 bin目录下双击seata-server.bat

成功后可以在nacos的服务列表中看到seata-server服务，在配置列表可以看到相关配置信息,至此服务端已搭建完成。

服务列表

配置信息

seata-server客户端demo

客户端的代码库地址：https://gitee.com/ou_song/seata

演示图片

调用order服务，order服务中调用customer和stock服务。在stock服务中心抛出异常，发现order和customer中均没有数据变化。
请求：

前数据：

order
stock

后数据：

customer

order

stock

将断点拦截在stock服务中可以看到seata数据库中的数据和服务端的undo_log中的数据。
customer表中数据

order表中

seata服务表中

lock_table

global_table