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SpringCloud+RocketMQ實(shí)現(xiàn)分布式事務(wù)的實(shí)踐

 更新時間:2021年10月28日 08:58:48   作者:黃青石  
分布式事務(wù)已經(jīng)成為了我們的經(jīng)常使用的。所以我們來一步一步的實(shí)現(xiàn)基于RocketMQ的分布式事務(wù)。感興趣的可以了解一下

  隨著互聯(lián)網(wǎng)公司的微服務(wù)越來越多,分布式事務(wù)已經(jīng)成為了我們的經(jīng)常使用的。所以我們來一步一步的實(shí)現(xiàn)基于RocketMQ的分布式事務(wù)。接下來,我們將要做的主題寫出來。

  • RocketMQ的分布式事務(wù)結(jié)構(gòu)和說明
  • 搭建RocketMQ步驟
  • 事務(wù)場景,然后準(zhǔn)備工程,運(yùn)行代碼

一、RocketMQ的分布式事務(wù)結(jié)構(gòu)和說明

  我們通過下圖來了解一下RocketMQ實(shí)現(xiàn)分布式事務(wù)的結(jié)構(gòu)。采用半消息機(jī)制實(shí)現(xiàn)分布式事務(wù),半消息顧名思義,就是發(fā)送方將消息發(fā)送到MQ中的Broker端,這個消息被標(biāo)記為“暫不投遞”狀態(tài),這個時間訂閱方是不能收到這個消息的,當(dāng)發(fā)送方將提交了Commit后,這個消息才可以被訂閱方收到。如果發(fā)送方提交了Rollback,那么訂閱方就不會收到以該消息。

  RocketMQ采用的是最終一致性事務(wù),因?yàn)樗褂昧税胂C(jī)制,訂閱方可能收不到消息,但是最終狀態(tài)是能保持一致的。

  我們在講這個流程前,我們需要先看下圖的紅色部分,當(dāng)發(fā)送方發(fā)給MQ的Commit/Rollback沒有收到的時候,這個時候需要啟用一個線程,從本地事務(wù)庫里邊查找到當(dāng)前的狀態(tài),根據(jù)當(dāng)前的狀態(tài)來決定是否重新發(fā)送Commit/Rollback,相當(dāng)于重試。

  接下來,我們說一下整個執(zhí)行的過程。

發(fā)送方將半消息發(fā)送到MQ中,成功后MQ將消息保持好后將結(jié)果同步給發(fā)送方,即半消息發(fā)送成功。當(dāng)MQ告訴發(fā)送方成功后,我們需要記錄下發(fā)送到MQ的相關(guān)的事情,比如發(fā)送的消息內(nèi)容,發(fā)送時間,發(fā)送的相關(guān)ID,比如事務(wù)ID,都要做好相應(yīng)記錄。當(dāng)本地事務(wù)庫,也可以理解為日志庫,我們可以針對發(fā)生的問題進(jìn)行追溯。本地庫記錄好事務(wù)后,發(fā)送方就可以將Commit/Rollback提交到MQ了。當(dāng)MQ收到了Commit命令后,這個時候就會將該條消息發(fā)送給訂閱方。收到了Rollback后,那該條消息不會投遞給訂閱方,消息保存3天后刪除。

  整個過程就是這些,大家如果覺得有遺漏的,可以告訴我。

二、搭建RocketMQ

  我使用的是windos10,所以需要下載windows版本。

   進(jìn)入到RocketMQ的官方地址:http://rocketmq.apache.org/release_notes/release-notes-4.3.0/

   下載二進(jìn)制文件壓縮包。如下圖:

  先解壓,然后進(jìn)行環(huán)境變量配置,打開菜單,直接輸入環(huán)境變量。

    變量名:ROCKETMQ_HOME

    值:解壓的release的路徑,如D:\rocketmq-all-4.3.0-bin-release

  然后打開CMD命令,進(jìn)入到解壓路徑中的bin目標(biāo),進(jìn)行nameserver啟動。

start mqnameserv.cmd

  啟動后的效果為:

  再進(jìn)行broker的啟動,啟動需要連到的nameserver為127.0.0.1:9876,打開自動創(chuàng)建Topic,這個時候當(dāng)用到某個Topic沒有的情況下會自動創(chuàng)建一個。

start mqbroker.cmd -n 127.0.0.1:9876 autoCreateTopicEnable=true

  這個時候Windows的rocketmq就下載好并且啟動成功了。

三、事務(wù)場景,然后準(zhǔn)備工程,運(yùn)行代碼

  因?yàn)槲覀兪褂玫腞ocketMq是使用的分布式事務(wù)是最終一致性的,柔性的,所以我們使用的場景也要考慮到。我們用的場景就是下訂單充話費(fèi),用戶支付了訂單,那么直接給用戶的進(jìn)行充值。購買的訂單不會立馬充值到手機(jī)的,需要等一會才到賬,這就是最終一致性。

  我們使用的如下代碼版本號,SpringCloud的版本號要和SpringBoot保持一致,否則會出現(xiàn)類找不到的情況。

SpringCloud(Finchley.RELEASE) + SpringBoot2.0.4.RELEASE + RocketMQ4.3 +MySQL + lombok(插件)

  我們使用SpringCloud的幾個組件:

  Euerka Server :用于提供服務(wù)注冊的能力和發(fā)現(xiàn)

  Euerka Client : 用于進(jìn)行服務(wù)注冊

  Feign:用于服務(wù)間的調(diào)用

  Config :用于進(jìn)行配置

  接下來,我們創(chuàng)建需要進(jìn)行配置的表。

DROP TABLE IF EXISTS `spring_cloud_config`;

CREATE TABLE `spring_cloud_config` (
  `id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `akey` varchar(30) DEFAULT NULL,
  `avalue` varchar(128) DEFAULT NULL,
  `application` varchar(30) DEFAULT NULL,
  `aprofile` varchar(30) DEFAULT NULL,
  `label` varchar(30) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1;



INSERT INTO `spring_cloud_config` (`id`, `akey`, `avalue`, `application`, `aprofile`, `label`)
VALUES
    (2,'name_server','127.0.0.1:9876','product-service','dev','dev'),
    (3,'name_server','127.0.0.1:9876','order-service','dev','dev'),
    (4,'order_topic','order_topic','order-service','dev','dev'),
    (5,'order_topic','order_topic','product-service','dev','dev');

  我們構(gòu)建了4個模塊,eureka模塊用于服務(wù)注冊和發(fā)現(xiàn),springcloud-config將數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建的配置加載供其他工程使用。charge-order-service用于下充值訂單,phone-charge-service用于給手機(jī)進(jìn)行充值業(yè)務(wù)。

  主要的流程為,通過charge-order-service產(chǎn)生了訂單,然后將訂單和數(shù)量到phone-charge-service進(jìn)行二次確認(rèn)看是否還有足夠的數(shù)量可以使用,如果數(shù)量不夠的話直接將事務(wù)進(jìn)行rollback,這樣消息就不會到消費(fèi)端。如果下過去的訂單號已經(jīng)充值過了,那么該消息將會被直接丟掉,這也是消息端的冪等設(shè)計(jì)。

  接下來,我們看一下生產(chǎn)者以及事務(wù)的核心代碼。主要用于連接RocketMQ, 執(zhí)行本地事務(wù),在本地事務(wù)中進(jìn)行二次確認(rèn),根據(jù)結(jié)果進(jìn)行Commit、Rollback。當(dāng)連接RocketMQ出現(xiàn)問題的時候可能會收到UNKNOWN,這個時候會調(diào)用checkLocalTransaction()方法,用于檢查是否將消息發(fā)送給RocketMQ了。

package com.hqs.chargeorderservice.mqservice;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.hqs.chargeorderservice.config.Jms;
import com.hqs.chargeorderservice.service.ProduceOrderService;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.rocketmq.client.exception.MQClientException;
import org.apache.rocketmq.client.producer.LocalTransactionState;
import org.apache.rocketmq.client.producer.TransactionListener;
import org.apache.rocketmq.client.producer.TransactionMQProducer;
import org.apache.rocketmq.common.message.Message;
import org.apache.rocketmq.common.message.MessageExt;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.concurrent.*;


/**
 *
 * @Description: 分布式事務(wù)RocketMQ 生產(chǎn)者
 */
@Slf4j
@Component
public class TransactionProducer {

    /**
     * 需要自定義事務(wù)監(jiān)聽器 用于 事務(wù)的二次確認(rèn) 和 事務(wù)回查
     */
    private TransactionListener transactionListener ;

    /**
     * 這里的生產(chǎn)者和之前的不一樣
     */
    private TransactionMQProducer producer = null;

    /**
     * 官方建議自定義線程 給線程取自定義名稱 發(fā)現(xiàn)問題更好排查
     */
    private ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(2, 5, 100, TimeUnit.SECONDS,
            new ArrayBlockingQueue<Runnable>(2000), new ThreadFactory() {
        @Override
        public Thread newThread(Runnable r) {
            Thread thread = new Thread(r);
            thread.setName("client-transaction-msg-check-thread");
            return thread;
        }

    });

    public TransactionProducer(@Autowired Jms jms, @Autowired ProduceOrderService produceOrderService) {
        transactionListener = new TransactionListenerImpl(produceOrderService);
        // 初始化 事務(wù)生產(chǎn)者
        producer = new TransactionMQProducer(jms.getOrderTopic());
        // 添加服務(wù)器地址
        producer.setNamesrvAddr(jms.getNameServer());
        // 添加事務(wù)監(jiān)聽器
        producer.setTransactionListener(transactionListener);
        // 添加自定義線程池
        producer.setExecutorService(executorService);

        start();
    }

    public TransactionMQProducer getProducer() {
        return this.producer;
    }

    /**
     * 對象在使用之前必須要調(diào)用一次,只能初始化一次
     */
    public void start() {
        try {
            this.producer.start();
        } catch (MQClientException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 一般在應(yīng)用上下文,使用上下文監(jiān)聽器,進(jìn)行關(guān)閉
     */
    public void shutdown() {
        this.producer.shutdown();
    }
}

/**
 * @Description: 自定義事務(wù)監(jiān)聽器
 */
@Slf4j
class TransactionListenerImpl implements TransactionListener {

    @Autowired
    private ProduceOrderService produceOrderService ;

    public TransactionListenerImpl( ProduceOrderService produceOrderService) {
        this.produceOrderService = produceOrderService;
    }

    @Override
    public LocalTransactionState executeLocalTransaction(Message msg, Object arg) {
        log.info("=========本地事務(wù)開始執(zhí)行=============");
        String message = new String(msg.getBody());
        JSONObject jsonObject = JSONObject.parseObject(message);
        Integer productId = jsonObject.getInteger("productId");
        Integer total = jsonObject.getInteger("total");
        Integer tradeNo = jsonObject.getInteger("tradeNo");
        int userId = Integer.parseInt(arg.toString());
        //模擬執(zhí)行本地事務(wù)begin=======
        /**
         * 本地事務(wù)執(zhí)行會有三種可能
         * 1、commit 成功
         * 2、Rollback 失敗
         * 3、網(wǎng)絡(luò)等原因服務(wù)宕機(jī)收不到返回結(jié)果
         */
        log.info("本地事務(wù)執(zhí)行參數(shù),用戶id={},商品ID={},銷售庫存={}",userId,productId,total);
        int result = produceOrderService.save(userId, productId, total, tradeNo);
        //模擬執(zhí)行本地事務(wù)end========
        //TODO 實(shí)際開發(fā)下面不需要我們手動返回,而是根據(jù)本地事務(wù)執(zhí)行結(jié)果自動返回
        //1、二次確認(rèn)消息,然后消費(fèi)者可以消費(fèi)
        if (result == 0) {
            return LocalTransactionState.COMMIT_MESSAGE;
        }
        //2、回滾消息,Broker端會刪除半消息
        if (result == 1) {
            return LocalTransactionState.ROLLBACK_MESSAGE;
        }
        //3、Broker端會進(jìn)行回查消息
        if (result == 2) {
            return LocalTransactionState.UNKNOW;
        }
        return LocalTransactionState.COMMIT_MESSAGE;
    }

    /**
     * 只有上面接口返回 LocalTransactionState.UNKNOW 才會調(diào)用查接口被調(diào)用
     *
     * @param msg 消息
     * @return
     */
    @Override
    public LocalTransactionState checkLocalTransaction(MessageExt msg) {
        log.info("==========回查接口=========");
        String key = msg.getKeys();
        //TODO 1、必須根據(jù)key先去檢查本地事務(wù)消息是否完成。
        /**
         * 因?yàn)橛蟹N情況就是:上面本地事務(wù)執(zhí)行成功了,但是return LocalTransactionState.COMMIT_MESSAG的時候
         * 服務(wù)掛了,那么最終 Brock還未收到消息的二次確定,還是個半消息 ,所以當(dāng)重新啟動的時候還是回調(diào)這個回調(diào)接口。
         * 如果不先查詢上面本地事務(wù)的執(zhí)行情況 直接在執(zhí)行本地事務(wù),那么就相當(dāng)于成功執(zhí)行了兩次本地事務(wù)了。
         */
        // TODO 2、這里返回要么commit 要么rollback。沒有必要在返回 UNKNOW
        return LocalTransactionState.COMMIT_MESSAGE;
    }
}

  我們啟動一下程序。我們登錄localhost:7001注冊中心,看到3個服務(wù)都成功注冊了。

  然后我們進(jìn)行下訂單調(diào)用接口,userId用戶編碼,productId產(chǎn)品號,total購買量,tradeNo交易訂單號

http://localhost:9001/api/v1/order/chargeOrder?userId=1&productId=1&total=1&tradeNo=4

  charge-order-service顯示出來本地執(zhí)行事務(wù)的參數(shù)。

  phone-charge-service消費(fèi)事務(wù)執(zhí)行的日志。

  當(dāng)我們在創(chuàng)建charge-order-service和phone-charge-service的時候一定要注意,將工程里邊的application.properties變?yōu)閎ootstrap.yml,要不然程序啟動的時候會從8888找config的配置內(nèi)容。因?yàn)镾pringCloud里面有個“啟動上下文”,主要是用于加載遠(yuǎn)端的配置,也就是加載ConfigServer里面的配置,默認(rèn)加載順序?yàn)?加載bootstrap.*里面的配置 --> 鏈接configserver,加載遠(yuǎn)程配置 --> 加載application.*里面的配置。

  好了,代碼也放到git地址了,https://github.com/stonehqs/springcloud-rocketmq-transaction,

到此這篇關(guān)于SpringCloud+RocketMQ實(shí)現(xiàn)分布式事務(wù)的實(shí)踐的文章就介紹到這了,更多相關(guān)SpringCloud RocketMQ分布式事務(wù)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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