Seata 四种事务模式

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。全文参考文献：中文文档

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。

1.AT (Auto Transaction) 常用】

图片来源于百度：https://baijiahao.baidu.com/s?id=1773353152487462965&wfr=spider&for=pc — 图片来源于百度：百度安全验证

AT模式是无侵入的分布式事务解决方案，适用于不希望对业务进行改造的场景，几乎0学习成本。

AT模式支持的数据库有：MySQL、Oracle、PostgreSQL、 TiDB、MariaDB。

1.1 使用前提

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。

1.2 原理机制

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。

1.3 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。

1.4 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）。

1.5 详细执行流程

一阶段

1）解析SQL（得到SQL的类型，表，条件等相关的信息）。
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）。
3）得到前镜像（业务数据的更新前数据）。
4）执行业务SQL（执行sql）。
5）查询后镜像（根据解析得到的条件信息，生成查询语句，定位数据）。
6）得到后镜像（业务数据的更新后数据）。
7）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）。
8）提交前，向TC注册分支：申请全局锁。
9）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)。
10）将本地事务提交的结果上报给 TC。

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。
1）通过 XID 和 Branch ID 查找到相应的 UNDO LOG 记录。
2）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）。
3）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。
4）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。
1)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。

1.6 优缺点

优点：

一阶段完成后提交事务，快速释放资源，性能比较好。
利用全局锁实现读写隔离。
实现简单，对业务代码零入侵。

缺点：

两阶段期间属于弱一致阶段，最终一致。
由于增加快照写入，影响效率（整体强于XA）。
依赖数据库。

1.7 Demo

详细代码参考：Springboot 集成 Seata-CSDN博客

代码使用上与XA模式相同只需调整配置的的模式就可以。

seata:
  data-source-proxy-mode: AT # 开启AT事务

2.TCC(Try、Confirm、Cancel)

TCC 模式是高性能分布式事务解决方案，适用于核心系统等对性能有很高要求的场景。

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【强代码入侵】。

TCC模式不依赖数据源(1.4.2及之前)，1.4.2版本之后增加了TCC防悬挂措施，需要数据源支持。

2.1 原理机制

一阶段 prepare 行为
二阶段 commit 或 rollback 行为

2.2 详细执行流程

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。

2.3 优缺点

优点：

一阶段完成后提交事务，快速释放资源，性能比较好。
无需要快照、无需全局锁，性能好。
不依赖数据库（本人使用1.3.0不需要，1.4.2之后需要），使用补偿机制。

缺点：

强代码入侵，需要手动写try confirm cancel。
软状态，最终一致。
需要考虑失败尝试，同时要处理好幂等等问题。

2.4 Demo

详细代码参考：Springboot 集成 Seata-CSDN博客

@LocalTCC //1.开启TCC事务
@TwoPhaseBusinessAction // 2.标记TCC模式，注解在try接口上，并且声明confirm、cancel接口

订单服务代码调整

@RestController
@RequestMapping("/orderTbl")
public class OrderTblController {

    @Resource
    private OrderTblService orderTblService;
    @Resource
    private OrderService orderService;

    @PostMapping("/add/{userId}/{money}")
    public CxResult<Boolean> add(@PathVariable("userId") String userId, @PathVariable("money") Integer money) {
        //return CxResult.success(orderTblService.add(userId, money));
        return CxResult.success(orderService.addOrder(userId, money));
    }

}


@Service
public class OrderService {

    @Resource
    private OrderTccService orderTccService;

    @DubboReference
    private AccountProviderService accountProviderService;

    @GlobalTransactional
    public Boolean addOrder(String userId, Integer money) {
        accountProviderService.addRecord(userId, money);
        orderTccService.prepareAdd(userId, money);
        if (money > 10000) {
            throw new BusinessException(ErrorMsg.COMMON_ERROR_1);
        }
        return Boolean.TRUE;
    }

}


@LocalTCC //1.开启TCC事务
public interface OrderTccService {

    // 2.标记TCC模式，注解在try接口上，并且声明confirm、cancel接口
    @TwoPhaseBusinessAction(name = "orderTcc", commitMethod = "commit", rollbackMethod = "rollback")
    Boolean prepareAdd(@BusinessActionContextParameter(paramName = "userId") String userId,
                       @BusinessActionContextParameter(paramName = "money") Integer money);

    boolean commit(BusinessActionContext businessActionContext);

    boolean rollback(BusinessActionContext businessActionContext);

}


@Service
@Slf4j
public class OrderTccServiceImpl implements OrderTccService {

    // 模拟数据库存储
    HashMap<String, Integer> map = Maps.newHashMap();

    @Resource
    private OrderTblService orderTblService;

    @Override
    public Boolean prepareAdd(String userId, Integer money) {
        String xid = RootContext.getXID();
        OrderTbl orderTbl = new OrderTbl();
        orderTbl.setUserId(userId);
        orderTbl.setMoney(money);
        orderTblService.save(orderTbl);

        map.put(xid, orderTbl.getId());
        log.info("prepareAdd xid = {} orderId = {} userid = {} money= {}", xid, orderTbl.getId(), userId, money);
        return Boolean.TRUE;
    }

    @Override
    @Transactional
    public boolean commit(BusinessActionContext businessActionContext) {
        log.info("commit xid = {}", businessActionContext.getXid());
        return null != map.remove(businessActionContext.getXid()) ? true : false;
    }

    @Override
    @Transactional
    public boolean rollback(BusinessActionContext businessActionContext) {
        log.info("rollback xid = {}", businessActionContext.getXid());
        Integer orderId = map.get(businessActionContext.getXid());
        orderTblService.removeById(orderId);
        return true;
    }

}

账户服务代码调整

@DubboService
public class AccountProvider implements AccountProviderService {

    @Resource
    private AccountTblService accountTblService;

    @Resource
    private AccountTccService accountTccService;

    @Override
    @GlobalTransactional
    public void addRecord(String userId, Integer money) {
//        AccountTbl accountTbl = new AccountTbl();
//        accountTbl.setUserId(userId);
//        accountTbl.setMoney(money);
//        accountTblService.save(accountTbl);
        accountTccService.prepareAdd(userId, money);
    }

}


@LocalTCC //1.开启TCC事务
public interface AccountTccService {

    // 2.标记TCC模式，注解在try接口上，并且声明confirm、cancel接口
    @TwoPhaseBusinessAction(name = "accountTcc", commitMethod = "commit", rollbackMethod = "rollback")
    Boolean prepareAdd(@BusinessActionContextParameter(paramName = "userId") String userId,
                       @BusinessActionContextParameter(paramName = "money") Integer money);

    boolean commit(BusinessActionContext businessActionContext);

    boolean rollback(BusinessActionContext businessActionContext);

}

@Service
@Slf4j
public class AccountTccServiceImpl implements AccountTccService {

    // 模拟数据库存储
    HashMap<String, Integer> map = Maps.newHashMap();

    @Resource
    private AccountTblService accountTblService;

    @Override
    public Boolean prepareAdd(String userId, Integer money) {
        String xid = RootContext.getXID();
        AccountTbl accountTbl = new AccountTbl();
        accountTbl.setUserId(userId);
        accountTbl.setMoney(money);
        accountTblService.save(accountTbl);
        map.put(xid, accountTbl.getId());
        log.info("prepareAdd xid = {} accountId = {} userid = {} money= {}", xid, accountTbl.getId(), userId, money);
        return Boolean.TRUE;
    }

    @Override
    @Transactional
    public boolean commit(BusinessActionContext businessActionContext) {
        log.info("commit xid = {} ", businessActionContext.getXid());
        return null != map.remove(businessActionContext.getXid()) ? true : false;
    }

    @Override
    @Transactional
    public boolean rollback(BusinessActionContext businessActionContext) {
        log.info("rollback xid = {} ", businessActionContext.getXid());
        Integer accountId = map.get(businessActionContext.getXid());
        accountTblService.removeById(accountId);
        return true;
    }
}

3.SAGA

Saga 模式是长事务解决方案，适用于业务流程长且需要保证事务最终一致性的业务系统，Saga 模式一阶段就会提交本地事务，无锁，长流程情况下可以保证性能，多用于渠道层、集成层业务系统。事务参与者可能是其它公司的服务或者是遗留系统的服务，无法进行改造和提供 TCC 要求的接口，也可以使用 Saga 模式。

Saga模式不依赖数据源。