sofa-seata

最近工作好不容易有点空闲时间，工作上又碰到了分布式事务的问题，正好最近又在看sofa rpc，于是很自然的过渡到了sofa的seata，一个star很多的分布式事务框架。

原理官网讲的很清楚了：

Seata AT 模式

前提

• 基于支持本地 ACID 事务的关系型数据库。
• Java 应用，通过 JDBC 访问数据库。

整体机制

两阶段提交协议的演变：

• 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。
• 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。

写隔离

• 一阶段本地事务提交前，需要确保先拿到 全局锁 。
• 拿不到 全局锁 ，不能提交本地事务。
• 拿 全局锁 的尝试被限制在一定范围内，超出范围将放弃，并回滚本地事务，释放本地锁。
  以一个示例来说明：
  两个全局事务 tx1 和 tx2，分别对 a 表的 m 字段进行更新操作，m 的初始值 1000。
  tx1 先开始，开启本地事务，拿到本地锁，更新操作 m = 1000 - 100 = 900。本地事务提交前，先拿到该记录的 全局锁 ，本地提交释放本地锁。 tx2 后开始，开启本地事务，拿到本地锁，更新操作 m = 900 - 100 = 800。本地事务提交前，尝试拿该记录的 全局锁 ，tx1 全局提交前，该记录的全局锁被 tx1 持有，tx2 需要重试等待 全局锁 。

tx1 二阶段全局提交，释放 全局锁 。tx2 拿到 全局锁 提交本地事务。

如果 tx1 的二阶段全局回滚，则 tx1 需要重新获取该数据的本地锁，进行反向补偿的更新操作，实现分支的回滚。
此时，如果 tx2 仍在等待该数据的 全局锁，同时持有本地锁，则 tx1 的分支回滚会失败。分支的回滚会一直重试，直到 tx2 的 全局锁 等锁超时，放弃 全局锁 并回滚本地事务释放本地锁，tx1 的分支回滚最终成功。
因为整个过程 全局锁 在 tx1 结束前一直是被 tx1 持有的，所以不会发生 脏写 的问题。

读隔离

在数据库本地事务隔离级别 读已提交（Read Committed） 或以上的基础上，Seata（AT 模式）的默认全局隔离级别是 读未提交（Read Uncommitted） 。
如果应用在特定场景下，必需要求全局的 读已提交 ，目前 Seata 的方式是通过 SELECT FOR UPDATE 语句的代理。

SELECT FOR UPDATE 语句的执行会申请 全局锁 ，如果 全局锁 被其他事务持有，则释放本地锁（回滚 SELECT FOR UPDATE 语句的本地执行）并重试。这个过程中，查询是被 block 住的，直到 全局锁 拿到，即读取的相关数据是 已提交 的，才返回。
出于总体性能上的考虑，Seata 目前的方案并没有对所有 SELECT 语句都进行代理，仅针对 FOR UPDATE 的 SELECT 语句。

工作机制

以一个示例来说明整个 AT 分支的工作过程。
业务表：product

AT 分支事务的业务逻辑：

update product set name = 'GTS' where name = 'TXC';

一阶段

过程：

1. 解析 SQL：得到 SQL 的类型（UPDATE），表（product），条件（where name = ‘TXC’）等相关的信息。
2. 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。

select id, name, since from product where name = 'TXC';

得到前镜像：

1. 执行业务 SQL：更新这条记录的 name 为 ‘GTS’。
2. 查询后镜像：根据前镜像的结果，通过 主键 定位数据。

select id, name, since from product where id = 1;

得到后镜像：

1. 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。

{
	"branchId": 641789253,
	"undoItems": [{
		"afterImage": {
			"rows": [{
				"fields": [{
					"name": "id",
					"type": 4,
					"value": 1
				}, {
					"name": "name",
					"type": 12,
					"value": "GTS"
				}, {
					"name": "since",
					"type": 12,
					"value": "2014"
				}]
			}],
			"tableName": "product"
		},
		"beforeImage": {
			"rows": [{
				"fields": [{
					"name": "id",
					"type": 4,
					"value": 1
				}, {
					"name": "name",
					"type": 12,
					"value": "TXC"
				}, {
					"name": "since",
					"type": 12,
					"value": "2014"
				}]
			}],
			"tableName": "product"
		},
		"sqlType": "UPDATE"
	}],
	"xid": "xid:xxx"
}

1. 提交前，向 TC 注册分支：申请 product 表中，主键值等于 1 的记录的 全局锁 。
2. 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。
3. 将本地事务提交的结果上报给 TC。

二阶段-回滚

1. 收到 TC 的分支回滚请求，开启一个本地事务，执行如下操作。
2. 通过 XID 和 Branch ID 查找到相应的 UNDO LOG 记录。
3. 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，详细的说明在另外的文档中介绍。
4. 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：

update product set name = 'TXC' where id = 1;

1. 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

1. 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。
2. 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。

从实际业务模型出发，一个用户购买模型，主要涉及三个服务：库存服务、账户服务、订单服务，一笔业务过来后先扣账户余额，再扣库存，最后创建订单，其中有任何一步失败都需要回滚前面执行的操作，每个服务使用有自己独立的数据库，这种情况就需要使用分布式事务来控制了。

关于seata的实现原理官网讲的很清楚了，但是使用文档很匮乏，所以我就主要分享一下使用与配置，我使用的是eureka作为注册中心

细的原理略过，但是整体框架得知道，其实很多情况下都是对整体不了解所以看使用文档报各种各样的错。

TM和RM都是集成在微服务中的，不用额外部署，但是这个TC是个单独的进程，需要另外部署的（有点service mesh的味道了）。

第一步：TC server的部署

参考这篇文章的单机部署章节：链接地址

集群部署也很简单，文章中也有介绍，我就不赘述了

第二步才是项目的运行：

参考这篇文章：链接地址

我使用的是AT模式+Feign，但是文章中关于事务分组讲的云里雾里，我表示我很懵

其实事务分组主要是为了解决TC集群节点出问题能快速failover，所以多了一层这个分组到映射集群的配置，详情请看官方文档介绍：链接地址

seata-server中有个配置文件registry.conf，里面有很多注册中心的实现，我使用的eureka，所以type改为eureka，然后看到下面eureka的具体配置，里面有三个参数，application的值其实就对应了分组映射的集群名称，当然不是必须设置为default，只要seata-server的application和项目中的集群名称一致就行。

另外，spring.cloud.alibaba.seata.tx-service-group的值为A，那么seata.service.vgroup_mapping.后面就得填A，然后值是集群名称（默认default）。举例如下：

spring.cloud.alibaba.seata.tx-service-group:abc
seata.service.vgroup_mapping.abc:default

再重复一遍：搞这么复杂就是为了TC集群节点出问题能快速failover

如果使用feign那么其实是在底层HttpUrlConnection头上加了个全局事务ID，这个实现是在Spring Cloud Alibaba里实现的，所以须要引入 Spring Cloud Alibaba Seata相关依赖

既然用了eureka，那么肯定需要自己搭一个eureka服务器，很简单，自行百度。

最后再附一张整体架构图。