SpringBoot集成Seata的全過程
1.本地事務(wù)和分布式事務(wù)概念
事務(wù)四大特性
- 原子性:事務(wù)不可再分
- 一致性:數(shù)據(jù)改變前后,總量必須一致
- 隔離性:事務(wù)之間相互隔離,互不干擾
- 持久性:事務(wù)一旦提交,數(shù)據(jù)就會持久化到磁盤,不能回滾
本地事務(wù):所有的事務(wù)都是基于數(shù)據(jù)庫的,那么我們在代碼中加@Transactional其實是使用的數(shù)據(jù)庫的Begin/Commit/Rollback,底層使用的是動態(tài)代理。本地事務(wù)只能管理到當(dāng)前服務(wù)連接的那個數(shù)據(jù)庫的事務(wù),如果一個事務(wù)中操作了多個數(shù)據(jù)庫在回顧的時候只能回滾當(dāng)前服務(wù)連接的那個數(shù)據(jù)庫,沒辦法回滾其它數(shù)據(jù)庫
分布式事務(wù):用于解決在一個方法中操作多個數(shù)據(jù)庫的事務(wù),分布式事務(wù)其實就是將多個數(shù)據(jù)庫加入到同一組事務(wù)中,當(dāng)某一個數(shù)據(jù)庫發(fā)生異常時整體回滾
2.分布式事務(wù)的解決方案
2.1 XA協(xié)議
- 簡單理解就是XA規(guī)范協(xié)議是一種事務(wù)協(xié)議,通過這種協(xié)議來通知數(shù)據(jù)庫事務(wù)的開始、結(jié)束、提交、以及回滾,XA 接口函數(shù)由數(shù)據(jù)庫廠商提供。XA協(xié)議使用二階段提交來處理分布式事務(wù),說的更明白一點(diǎn)就是XA協(xié)議保證了分布式事務(wù)的原子性,要么都成功,要么都失敗。
- XA協(xié)議采用兩階段提交方式來管理分布式事務(wù)
2.2 2PC模式
2PC就是基于XA協(xié)議進(jìn)行實現(xiàn)的,采用兩階段提交 2PC(Two Phase Commitment Protocol)來管理分布式事務(wù),所謂二階段是有兩個階段組成,一階段投票階段和二階段提交階段。同時它是由“事務(wù)協(xié)調(diào)器”和若干“事務(wù)執(zhí)行者”兩個角色組成。
第一階段:準(zhǔn)備階段( 投票階段 )
- 事務(wù)協(xié)調(diào)器向所有事務(wù)參與者發(fā)請求,詢問是否可以執(zhí)行提交操作(你們都可以執(zhí)行事務(wù)操作嗎?),并開始等待各參與者節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)。
- 事務(wù)參與者收到協(xié)調(diào)者的指令開始執(zhí)行事務(wù)操作但是不會提交事務(wù),同時寫Undo log(寫操作之前首先將數(shù)據(jù)備份log,如果要回滾就從這個log進(jìn)行數(shù)據(jù)還原) 和 Redo log(修改數(shù)據(jù)在buffer pool緩沖池中修改,Redo log是對這個緩沖池的內(nèi)容做持久,避免修改的數(shù)據(jù)丟失) 。
- 如果參與者事務(wù)操作都執(zhí)行成功(注意哦,沒提交事務(wù)哦),那么就會回復(fù) 事務(wù)協(xié)調(diào)器 “準(zhǔn)備OK” ,如果事務(wù)操作失敗,那么就會回復(fù)執(zhí)行者“準(zhǔn)備不OK”。
第二階段:提交階段
正常流程
- 事務(wù)協(xié)調(diào)器會收到參與者的回復(fù),如果所有的參與者都回復(fù)“準(zhǔn)備ok”,意味著所有的參與者都可以完成事務(wù)操作,那么事務(wù)協(xié)調(diào)器會向每個事務(wù)參與者發(fā)送一個“commit” 提交事務(wù)指令(既然大家都可以進(jìn)行事務(wù)操作,那大家都提交事務(wù)把)
- 事務(wù)參與者收到指令就開始提交事務(wù),然后會向事務(wù)協(xié)調(diào)器回復(fù)“完成”,事務(wù)協(xié)調(diào)器收到所有參與者都回復(fù)完成,事務(wù)完成
回滾流程
- 如果再第一階段事務(wù)協(xié)調(diào)器收到了某個事務(wù)參與者回復(fù)“準(zhǔn)備不ok”即事務(wù)操作執(zhí)行失敗,那么事務(wù)協(xié)調(diào)器會向所有的事務(wù)參與者發(fā)送“rollback”回滾執(zhí)行(有一個成員不ok,那大家都散了吧,今天的事情搞不成了)
- 事務(wù)參與者收到指令,回滾之前的事務(wù)操作,即:將數(shù)據(jù)還原到“Undo log”的數(shù)據(jù),然后向事務(wù)協(xié)調(diào)者回復(fù)“回滾成功”,當(dāng)事務(wù)協(xié)調(diào)器收到所有的參與者回復(fù)“回滾成功”后,取消事務(wù)。
發(fā)送回滾指令
二階段提交的問題
- 二階段能保證分布式事務(wù)的原子性,但是也有一些明顯的缺陷。比如:在第一階段,如果參與者遲遲不回復(fù)協(xié)調(diào)者,就會造成事務(wù)的阻塞,性能不好。
- 單節(jié)點(diǎn)故障,如果協(xié)調(diào)器掛了,參與者會阻塞,比如在第二階段,如果事務(wù)協(xié)調(diào)器宕機(jī),參與者沒辦法回復(fù)信息,長時間處于事務(wù)資源鎖定,造成阻塞(事務(wù)操作是要加鎖的)。
- 在第二階段,如果在事務(wù)協(xié)調(diào)器發(fā)出"commit"執(zhí)行后宕機(jī),一部和參與者收到了消息提交了事務(wù),而一部分沒有消息沒法做出事務(wù)提交操作,這樣就出現(xiàn)了數(shù)據(jù)不一致。
- 在第二階段,如果事務(wù)事務(wù)協(xié)調(diào)器發(fā)出“commit”指令后宕機(jī),收到“commmit”指令的參與者也宕機(jī)了,那么事務(wù)最終變成了什么效果,提交了還是沒提交?沒有誰知道。
2.3 3PC模式
三階段提交(Three-phase commit),也叫三階段提交協(xié)議(Three-phase commit protocol),是二階段提交(2PC)的改進(jìn)版本,
3PC在2PC的功能上做了兩個改動,一是在協(xié)調(diào)者和事務(wù)參與者之間引入了超時機(jī)制,在第一階段和第二階段中插入一個準(zhǔn)備階段 , 保證了在最后提交階段之前各參與節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)是一致的,那么現(xiàn)在的三階段分為了:
- canCommit“詢問是否能提交,
- papreCommit”準(zhǔn)備提交階段 ,
- doCommit”提交階段。
第一階段“canCommit” :
- 事務(wù)協(xié)調(diào)者向事務(wù)參與者發(fā)送 canCommit 請求詢問是否能提交事務(wù),然后等待所有事務(wù)參與者的返回
- 事務(wù)參與者接收到事務(wù)些調(diào)整的canCommit指令,然后自身認(rèn)為能夠提交事務(wù)則返回 “yes”否則返回“no”
第二階段“papreCommit”
事務(wù)協(xié)調(diào)者收到所有的事務(wù)參與者的canCmmit指令的反饋結(jié)果,這里有兩種情況,一是所有的反饋都是yes,二是有部分的事 務(wù)參與者返回No,后者反饋超時。
正常流程
- 如果事務(wù)協(xié)調(diào)者收到所有的事務(wù)參與者的canCmmit指令反饋結(jié)果都為YES,那么就進(jìn)入papreCommit階段。事務(wù)協(xié)調(diào)者向事務(wù)參與者發(fā)送 “papreCommit”指令。
- 事務(wù)參與者收到“papreCommit”指令,開始進(jìn)行事務(wù)操作,并將undo和redo信息記錄到事務(wù)日志中,如果順利執(zhí)行事務(wù)操作,則反饋ACK確認(rèn)信息,然后等待下一步指令。
中斷事務(wù)
- 如果事務(wù)協(xié)調(diào)者收到所有的事務(wù)參與者的canCmmit指令反饋結(jié)果出現(xiàn)了NO,或者等待超時,那么就執(zhí)行事務(wù)中斷,向所有的事務(wù)參與者發(fā)送“abort”中斷指令。
- 事務(wù)參與者接收到“abort”指令,中斷事務(wù),當(dāng)然如果事務(wù)參與者遲遲未收到事務(wù)協(xié)調(diào)者的指令等待超時也會中斷事務(wù)。
第三階段“doCommit階段”
這里準(zhǔn)備提交事務(wù)了,這里有兩種情況,如果事務(wù)協(xié)調(diào)者收到所有的事務(wù)參與者的papreCommit指令反饋結(jié)果都是ACK,那么進(jìn)入doCommit階段,否則會中斷事務(wù)。
正常流程
- 事務(wù)協(xié)調(diào)者收到所有的事務(wù)參與者的papreCommit指令反饋結(jié)果都是ACK,然后向事務(wù)參與者發(fā)送“doCommit”指令,通知提交事務(wù)。
- 事務(wù)參與者收到“doCommit”指令,正式執(zhí)行事務(wù)提交,并且釋放所有事務(wù)資源,返回向事務(wù)協(xié)調(diào)者返回事務(wù)結(jié)果狀態(tài)“ACK”完成
- 事務(wù)協(xié)調(diào)者收到所有的事務(wù)參與者都返回ACK成功,完成事務(wù)。
中斷事務(wù)
- 事務(wù)協(xié)調(diào)者收到的事務(wù)參與者的papreCommit指令反饋結(jié)果有的不是ACK,那么事務(wù)協(xié)調(diào)者然后向事務(wù)參與者發(fā)送“abort”事務(wù)中斷指密令。
- 事務(wù)參與者收到“abort”事務(wù)指令,會根據(jù)unlog日志文件還原數(shù)據(jù),然后釋放事務(wù)資源,然后向事務(wù)協(xié)調(diào)者發(fā)送回滾“ACK”消息
- 事務(wù)協(xié)調(diào)者收到所有的事務(wù)參與者都返回ACK消息,取消事務(wù)。
2.4 TCC事物補(bǔ)償
TCC(Try Confirm Cancel) 事務(wù)補(bǔ)償機(jī)制,即每一個操作都要做相應(yīng)的補(bǔ)償機(jī)制,即如何確認(rèn)操作成功,如果操作失敗如何撤銷事務(wù)。它分為三個階段
- Try : try的意思是嘗試,其實這個步驟是用來做業(yè)務(wù)的預(yù)處理,可以理解為是做一些準(zhǔn)備工作,等到Confirm之后這些操作才算成功。
- Confirm :確認(rèn),如果所有的事務(wù)參與者都try成功,執(zhí)行commit對業(yè)務(wù)做提交操作,或者可以理解成對try的工作作出確認(rèn)。
- Cancel:取消,如果try失敗需要回滾,即取消try的預(yù)處理操作
2.5 MQ消息最終一致性
大致流程是:
1.主業(yè)務(wù)方向發(fā)送一個“Prepared”準(zhǔn)備消息到MQ,這個消息還未被確認(rèn),不會發(fā)生給消費(fèi)者,然后MQ向生產(chǎn)者發(fā)送確認(rèn)收到消息,然后主業(yè)務(wù)方執(zhí)行自己的業(yè)務(wù),并提交本地事務(wù),成功后向MQ確認(rèn)之前的“Prepared”消息發(fā)生給消費(fèi)者,如果失敗MQ將當(dāng)前半消息刪除,取消事務(wù)。
2.消息接受者方收到消息后執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯,提交本地事務(wù),然后向MQ返回ACK確認(rèn)消息,如果ACK消息為成功,MQ則刪除當(dāng)前消息;如果消費(fèi)者消息接受失敗或返回ACK是失敗,會進(jìn)行重試,保證消息最終被消費(fèi)。直到16次后還是失敗,消息會進(jìn)入死信隊列,該消息不會被刪除,也不會重發(fā),需要人工介入;
RocketMQ的事務(wù)消息:使用MQ的分布式事務(wù)是最終一致性
- 生成者發(fā)送一個半事務(wù)消息給MQ,MQ告訴生產(chǎn)者接收到了,此時生產(chǎn)者方就去執(zhí)行本地事務(wù)
- 如果執(zhí)行成功那么告訴MQ執(zhí)行Commit,如果本地事務(wù)失敗MQ執(zhí)行Rollback。那么MQ執(zhí)行Commit就是把此消息發(fā)送給消費(fèi)者,消費(fèi)者接收到消息之后執(zhí)行本地事務(wù),如果執(zhí)行成功那么響應(yīng)ACK確認(rèn)成功,如果執(zhí)行失敗那么響應(yīng)ACK失敗,MQ接收到成功刪除此消息,如果失敗那么會再次發(fā)送,直到16次之后還是失敗那么進(jìn)入到死信隊列,此時就需要我們?nèi)斯とz查代碼手動發(fā)送消息再次消費(fèi)。如果MQ執(zhí)行Rollback那么就會把此消息進(jìn)行刪除。
- 如果避免生產(chǎn)者一直不提交commit或rollback還準(zhǔn)備了一個回查機(jī)制,調(diào)用我們寫的一個方法,在方法中去檢查生產(chǎn)者的本地事務(wù)是否執(zhí)行成功,如果成功提交commit,如果失敗提交rollback
2.6 Seata框架
seata(Simple Extensible Autonomous Transaction Architecture) 是 阿里巴巴開源的分布式事務(wù)中間件,致力于提供高性能,零入侵和簡單易用的分布式事務(wù)服務(wù)。Seata 將為用戶提供了 AT、TCC、SAGA 和 XA 事務(wù)模式,為用戶打造一站式的分布式解決方案。
Seata 的設(shè)計思路是將一個分布式事務(wù)可以理解成一個全局事務(wù),下面掛了若干個分支事務(wù),而一個分支事務(wù)是一個滿足 ACID 的本地事務(wù),因此我們可以操作分布式事務(wù)像操作本地事務(wù)一樣。
Seata重要組成
- Transcation ID(XID) : 由事務(wù)協(xié)調(diào)者創(chuàng)建的全局唯一的事務(wù)ID
- Transaction Coordinator(TC) - 事務(wù)協(xié)調(diào)器:一個獨(dú)立運(yùn)行的組件,負(fù)責(zé)維護(hù)全局事務(wù)的運(yùn)行狀態(tài),負(fù)責(zé)根據(jù)TM的指令協(xié)調(diào)并驅(qū)動全局事務(wù)的提交或回滾,負(fù)責(zé)向資源管理器發(fā)起事務(wù)提交,回滾指令。
- Transaction Manager - 事務(wù)管理器 :控制全局事務(wù)的邊界,負(fù)責(zé)開啟一個全局事務(wù),并最終發(fā)起全局提交或全局回滾的決議,通知TC提交或者回滾事務(wù)。
- Resource Manager(RM) - 資源管理器: 控制分支事務(wù),負(fù)責(zé)分支事務(wù)注冊、負(fù)責(zé)向TC匯報分支事務(wù)狀態(tài),并接收事務(wù)協(xié)調(diào)器的指令,驅(qū)動分支(本地)事務(wù)的提交和回滾
正常執(zhí)行流程:
- 系統(tǒng)啟動TM事務(wù)管理者以及RM資源管理者需要向事務(wù)協(xié)調(diào)器進(jìn)行提交注冊,可以看做是一種初始化。
- 在Bussiness的業(yè)務(wù)主方法上我們需要打上@GlobalTransationl注解,通過這個注解,事務(wù)管理器TM向事務(wù)協(xié)調(diào)者(TC)申請開啟一個全局分布式事務(wù),事務(wù)協(xié)調(diào)者創(chuàng)建全局事務(wù)后返回全局唯一的 XID,這個XID 會在涉及微服務(wù)的整個全局事務(wù)的上下文中進(jìn)行傳播。
- 業(yè)務(wù)開始,Bussiness通過Feign調(diào)用Order,并傳遞全局事務(wù)XID,Order在做寫操作的時候,RM資源管理器 (Order集成了RM)向事務(wù) 協(xié)調(diào)器TC 注冊本地分支事務(wù),該分支事務(wù)歸屬于擁有相同 XID 的全局事務(wù),同時事務(wù)協(xié)調(diào)者TC會返回一個分支事務(wù)ID:“branchId” 。說明一下:Seate通過代理DataSource向TC發(fā)起分子事務(wù)注冊的。
- 這個時候Order會正常的寫數(shù)據(jù)庫,然后會寫入一個undo log(這個日志文件記錄了數(shù)據(jù)庫修改前的數(shù)據(jù),用來做回滾),然后提交分支事務(wù)(注意,分支事務(wù)已經(jīng)提交了) , 最后向TC上報事務(wù)處理狀態(tài)。當(dāng)然Account做的事情和Order是相同的。
- Order和Account都調(diào)用完成,代碼回到Business,這時TM事務(wù)管理器向TC事務(wù)協(xié)調(diào)者發(fā)起全局事務(wù)提交請求,TC向RM事務(wù)分支發(fā)起事務(wù)提交請求,RM(Order, Account)直接刪除到undo log日志文件即可,因為之前已經(jīng)提交了本地事務(wù)
異常執(zhí)行流程:
前面2個步驟都跟上面一樣,這里省略 , 在第 3 步的時候,Order在可能因為某種原因本地分支事務(wù)提交失敗了,那么RM會向TC上報一個失敗的事務(wù)狀態(tài)
在第 4 步 ,這個時候代碼回到Business,這時TM事務(wù)管理器會向TC事務(wù)協(xié)調(diào)者發(fā)起全局事務(wù)回滾請求,TC向RM事務(wù)分支發(fā)起事務(wù)回滾請求,RM(Order, Account)收到回滾指令,然后會解析undo log,指向反向操作,把數(shù)據(jù)還原到修改之前,刪除undo log,提交本地事務(wù)。
3.微服務(wù)整合seata
3.1導(dǎo)入依賴
<dependency> <groupId>com.alibaba.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId> </dependency>
3.2yaml配置seata
項目的yaml中對seata做配置
這里的tx-service-group: ${spring.application.name}-tx-group要和seataServer.properties中的保持一致
seata: enabled: true application-id: ${spring.application.name} tx-service-group: ${spring.application.name}-tx-group #it-fccar-service-driver-tx-group #對應(yīng)seataServer.properties中的service.vgroupMapping.it-drive-service-driver-tx-group=default config: type: nacos nacos: server-addr: ${NACOS_HOST:8.137.85.173:8848}:${NACOS_PORT:8848} username: nacos password: nacos #賬號再nacos管理界面配置 namespace: fccar-dev #取pom.xml中的命名空間 data-id: seataServer.properties group: DEFAULT_GROUP #重要,和seataServer.properties保持一樣 registry: type: nacos nacos: application: service-seata #seata的服務(wù)名 server-addr: ${NACOS_HOST:8.137.85.173:8848}:${NACOS_PORT:8848} username: nacos password: nacos #賬號再nacos管理界面配置 namespace: fccar-dev #取pom.xml中的命名空間 group: DEFAULT_GROUP enable-auto-data-source-proxy: true #開啟seata的datasource自動代理
在啟動類貼注解開啟seata , 因為yaml做了配置,下面注解可以不要
@EnableAutoDataSourceProxy(dataSourceProxyMode="AT",useJdkProxy=false)
3.3.開啟全局事務(wù)
開啟全局事務(wù),在入口方法貼注解
注意:只在業(yè)務(wù)入口的微服務(wù)的方法上貼即可
@GlobalTransactional(name = "driver-wechat-register",rollbackFor = Exception.class)
到此這篇關(guān)于SpringBoot集成Seata的文章就介紹到這了,更多相關(guān)SpringBoot集成Seata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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