史上最全的Seata教学并且连接springcloudAlibaba进行使用

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一、Seata是什么

Seata（Simple Extensible Autonomous Transaction Architecture，简单可扩展自治事务框架）是一种分布式事务解决方案，旨在解决分布式系统中的事务一致性问题。它为开发者提供了一种简单而可扩展的方式来管理和协调分布式事务。

1.1 为什么需要Seata

我们知道在数据库中是可以保证事务的ACID四大特性的，但是我们现在做的项目如果是微服务项目，微服务的项目可能会涉及到多个服务涉及到多个数据库，那我们这个时候就要想一下我们是否还可以直接的使用Spring中提供给我们的@Transactional只可以保证到单体项目的情况下是可以运行成功的，但是在微服务的项目下，你也不可能在本地就知道别的服务下的是否运行成功，所以这个时候就需要一个中间件来帮我们做这个事情告诉我们其他服务下是否执行成功（这只是一种策略），所以这也就是Seata帮我们做的事情。

仓储服务：对给定的商品扣除仓储数量。
订单服务：根据采购需求创建订单。
帐户服务：从用户帐户中扣除余额。

就比如我有上面这三个服务，我现在需要创建订单，发现用户余额是够的我就先把用户的余额扣掉了，但是到仓储服务中去扣件库存的时候发现其实库存不够，但是这个时候余额已经扣掉了我们也不可以让用户余额再回滚回去。

1.2 Seata核心组件

Seata 的架构中包含三个主要角色：

Transaction Coordinator (TC) - 事务协调者：负责全局事务的协调和管理，协调各个参与者的事务操作，并最终决定全局事务的提交或回滚。
Transaction Manager (TM) - 事务管理器：负责全局事务的启动、提交和回滚，定义全局事务的范围。
Resource Manager (RM) - 资源管理器：负责管理本地事务的资源，如数据库、消息队列等，与 TC 进行通信，并执行 TC 指令来保证本地事务的一致性

1.3 Seata事务模式

1.3.1 XA 模式

XA 模式是 Seata 中的一种事务模式，基于 X/Open XA 协议实现。它采用两阶段提交（2PC）的机制来保证分布式事务的一致性。

第一阶段：准备阶段（Prepare Phase）

RM 注册分支事务到 TC：资源管理器（RM）将本地事务注册到事务协调者（TC）。
RM 执行分支业务的 SQL 但不提交：RM 执行相关的业务操作，但不提交事务。
RM 报告执行状态到 TC：RM 将执行结果报告给 TC。

第二阶段：提交/回滚阶段（Commit/Rollback Phase）

TC 检测各分支事务状态：TC 检查所有分支事务的状态，判断是否所有事务都已准备好提交。
TC 发送提交或回滚指令：根据检测结果，TC 向所有 RM 发送提交或回滚的指令。
RM 执行提交或回滚操作：RM 根据 TC 的指令执行相应的提交或回滚操作。

1.3.2 AT 模式

AT 模式（自动事务模式）是一种无侵入的分布式事务解决方案，基于 XA 协议演进而来。

第一阶段：业务执行阶段

TM 开启全局事务：事务管理器（TM）向 TC 注册全局事务记录。
RM 执行业务操作：资源管理器（RM）执行业务操作，生成 undo log（用于回滚）。
RM 提交本地事务：RM 提交本地事务，但不释放资源。

第二阶段：全局提交/回滚阶段

TM 提交全局事务：TM 向 TC 发送全局事务提交请求。
TC 确认全局事务状态：TC 确认所有分支事务的状态，决定是否提交全局事务。
TC 发送提交或回滚指令：TC 向所有 RM 发送提交或回滚的指令。
RM 执行最终的提交或回滚操作：RM 根据 TC 的指令执行最终的提交或回滚操作，并释放资源。

当然我们也可以想到这个地方可能会出现一个问题，那就是如果当我们提交提交sql之后这个时候又来了一个sql语句去修改数据库中的数据，那不是会导致一个问题就是可能会出现脏读的问题，对于这个问题Seata也给我们解决的方法。

写隔离机制

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。

1.3.3 TCC 模式

TCC 模式（Try-Confirm-Cancel 模式）是一种基于补偿机制的分布式事务解决方案。

第一阶段：Try 阶段

TM 开启全局事务：TM 向 TC 注册全局事务记录。
RM 执行 Try 操作：资源管理器（RM）执行 Try 操作，尝试预留资源，并返回操作结果。

第二阶段：Confirm 阶段

TM 确认全局事务：TM 根据 Try 阶段的结果，决定是否继续执行 Confirm 操作。
RM 执行 Confirm 操作：如果 Try 操作成功，RM 执行 Confirm 操作，正式提交事务。

第三阶段：Cancel 阶段

TM 取消全局事务：如果 Try 操作失败，TM 向 TC 发送取消请求。
RM 执行 Cancel 操作：RM 执行 Cancel 操作，回滚 Try 阶段的操作，释放预留的资源。

1.3.4. SAGA 模式

SAGA 模式是一种基于补偿机制的分布式事务解决方案，将分布式事务拆分为一系列的本地事务。

第一阶段：执行正向操作

TM 开启全局事务：TM 向 TC 注册全局事务记录。
RM 执行正向操作：资源管理器（RM）依次执行各个本地事务的正向操作。

第二阶段：提交或回滚

TM 提交全局事务：如果所有正向操作均成功，TM 向 TC 发送提交请求。
RM 执行提交操作：RM 根据 TC 的指令执行提交操作。
TM 回滚全局事务：如果任何一个正向操作失败，TM 向 TC 发送回滚请求。
RM 执行补偿操作：RM 执行对应的补偿操作，回滚已提交的本地事务，使全局事务回到初始状态。

二、Seata的配置和启动

2.1 Seata下载

关于Seata我们需要现在Seata-serve

github地址：https://github.com/seata/seata/releases

链接: https://pan.baidu.com/s/1PBI2i3su6uzz_mHVilavJA?pwd=tbwh 提取码: tbwh

2.2 Seata配置

conf目录下有一个application.example.yml，这是模板配置文件，还有一个application.yml，这是真正的配置文件，修改此文件，增加nacos的config和registry配置，当然只要你是使用nacos作为配置中心并且端口地址是8848的话你可以直接拷贝我的配置：

server:
  port: 7091

spring:
  application:
    name: seata-server

logging:
  config: classpath:logback-spring.xml
  file:
    path: ${user.home}/logs/seata
  extend:
    logstash-appender:
      destination: 127.0.0.1:4560
    kafka-appender:
      bootstrap-servers: 127.0.0.1:9092
      topic: logback_to_logstash

console:
  user:
    username: seata
    password: seata

seata:
  config:
    # 配置中心类型 support: nacos, consul, apollo, zk, etcd3
    type: nacos
    nacos:
      server-addr: 127.0.0.1:8848
      namespace: ""
      group: DEFAULT_GROUP
      username: nacos
      password: nacos
      data-id: seataServer.properties
  registry:
    # 注册中心类型 support: nacos, eureka, redis, zk, consul, etcd3, sofa
    type: nacos
    nacos:
      application: seata-server
      server-addr: 127.0.0.1:8848
      group: DEFAULT_GROUP
      namespace: ""
      cluster: default
      username: nacos
      password: nacos
  store:
    # support: file 、 db 、 redis
    mode: file
#  server:
#    service-port: 8091 #If not configured, the default is '${server.port} + 1000'
  security:
    secretKey: SeataSecretKey0c382ef121d778043159209298fd40bf3850a017
    tokenValidityInMilliseconds: 1800000
    ignore:
      urls: /,/**/*.css,/**/*.js,/**/*.html,/**/*.map,/**/*.svg,/**/*.png,/**/*.ico,/console-fe/public/**,/api/v1/auth/login

2..3 配置Nacos

创建一个新的配置名字叫seataServer.properties，

下面的内容需要你自己修改你自己的mysql数据库的配置

5.x版本请使用 com.mysql.jdbc.Driver

8.x版本请使用 com.mysql.cj.jdbc.Driver

#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
# 此处的mygroup名字可以自定义，只修改这个值即可
service.vgroup_mapping.stock-service-group=default
service.vgroup_mapping.order-service-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.
# 默认为file，一定要改为db，我们自己的服务启动会连接不到seata
store.mode=db
store.lock.mode=db
store.session.mode=db
#Used for password encryption

#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.
# 修改mysql的配置
store.db.datasource=druid
store.db.dbType=mysql
store.db.driverClassName=com.mysql.cj.jdbc.Driver
# 指定seata的数据库，下面会提
store.db.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/seata?useUnicode=true&rewriteBatchedStatements=true
store.db.user=root
store.db.password=root
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


#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
server.enableParallelRequestHandle=false

#Metrics configuration, only for the server
metrics.enabled=false
metrics.registryType=compact
metrics.exporterList=prometheus
metrics.exporterPrometheusPort=9898

2.4 配置Mysql

新建配置表

在seata数据库中新建查询，执行如下sql，sql文件存放在：seata/script/server/db/mysql.sql中，数据库名称需要和你刚刚Nacos中配置的数据库名一致

-- -------------------------------- The script used when storeMode is 'db' --------------------------------
-- the table to store GlobalSession data
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `global_table`
(
    `xid`                       VARCHAR(128) NOT NULL,
    `transaction_id`            BIGINT,
    `status`                    TINYINT      NOT NULL,
    `application_id`            VARCHAR(32),
    `transaction_service_group` VARCHAR(32),
    `transaction_name`          VARCHAR(128),
    `timeout`                   INT,
    `begin_time`                BIGINT,
    `application_data`          VARCHAR(2000),
    `gmt_create`                DATETIME,
    `gmt_modified`              DATETIME,
    PRIMARY KEY (`xid`),
    KEY `idx_status_gmt_modified` (`status` , `gmt_modified`),
    KEY `idx_transaction_id` (`transaction_id`)
) ENGINE = InnoDB
  DEFAULT CHARSET = utf8mb4;

-- the table to store BranchSession data
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `branch_table`
(
    `branch_id`         BIGINT       NOT NULL,
    `xid`               VARCHAR(128) NOT NULL,
    `transaction_id`    BIGINT,
    `resource_group_id` VARCHAR(32),
    `resource_id`       VARCHAR(256),
    `branch_type`       VARCHAR(8),
    `status`            TINYINT,
    `client_id`         VARCHAR(64),
    `application_data`  VARCHAR(2000),
    `gmt_create`        DATETIME(6),
    `gmt_modified`      DATETIME(6),
    PRIMARY KEY (`branch_id`),
    KEY `idx_xid` (`xid`)
) ENGINE = InnoDB
  DEFAULT CHARSET = utf8mb4;

-- the table to store lock data
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `lock_table`
(
    `row_key`        VARCHAR(128) NOT NULL,
    `xid`            VARCHAR(128),
    `transaction_id` BIGINT,
    `branch_id`      BIGINT       NOT NULL,
    `resource_id`    VARCHAR(256),
    `table_name`     VARCHAR(32),
    `pk`             VARCHAR(36),
    `status`         TINYINT      NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '0:locked ,1:rollbacking',
    `gmt_create`     DATETIME,
    `gmt_modified`   DATETIME,
    PRIMARY KEY (`row_key`),
    KEY `idx_status` (`status`),
    KEY `idx_branch_id` (`branch_id`),
    KEY `idx_xid` (`xid`)
) ENGINE = InnoDB
  DEFAULT CHARSET = utf8mb4;

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `distributed_lock`
(
    `lock_key`       CHAR(20) NOT NULL,
    `lock_value`     VARCHAR(20) NOT NULL,
    `expire`         BIGINT,
    primary key (`lock_key`)
) ENGINE = InnoDB
  DEFAULT CHARSET = utf8mb4;

INSERT INTO `distributed_lock` (lock_key, lock_value, expire) VALUES ('AsyncCommitting', ' ', 0);
INSERT INTO `distributed_lock` (lock_key, lock_value, expire) VALUES ('RetryCommitting', ' ', 0);
INSERT INTO `distributed_lock` (lock_key, lock_value, expire) VALUES ('RetryRollbacking', ' ', 0);
INSERT INTO `distributed_lock` (lock_key, lock_value, expire) VALUES ('TxTimeoutCheck', ' ', 0);

2.5 启动Seata

双击：seata-server.bat 启动服务

查看Nacos控制台结果，有服务注册进入了

访问访问http://127.0.0.1:7091/#/login 能否进入seata的可视化控制台，用户名与密码默认为seata

三、SpringcloudAlibaba整合使用

首先编写业务数据库，数据库名seata_test

create table `order`
(
    id             int null,
    user_id        int null,
    commodity_code int null comment '商品代码',
    count          int null comment '数量',
    money          int null
)
    comment '订单表';

create table storage
(
    id             int null,
    commodity_code int null,
    count          int null comment '商品数量'
)
    comment '库存表';

seata测试学习的springboot项目我也给出百度网盘链接链接: https://pan.baidu.com/s/1H-uoFM2-2_ghzVRADc_c3g?pwd=qu6v 提取码: qu6v
注意的是你可以需要自己配置一下配置文件中的mysql用户名密码，并且在启动项目之前需要启动nacos，项目启动完毕从nacos控制台可以看到有两个服务注册成功。

3.1 历史遗留问题

我们在最早的时候不是已经说过了在微服务项目中是不可用保证ACID的，所以我们先来通过一个test看一下是不是真的会出数据不一致的问题。

下面我使用到的工具是apifox进行调用，当然也可以使用postman啦.

首先看数据库中的数据

首先是order表

其次是storage

现在我们执行一下创建订单的方法这个地方我故意的让库存不足，我们看一下订单是否会被创建

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId>
            <version>2.2.10-RC1</version>
        </dependency>

我们可以看到在我们的apifox中报了500错误，现在我们去看一下订单表是否被创建。

所以我们可以看出来在微服务的情况下不可用保证数据的一致性所以我们就需要用到分布式事务。

引入SpringcloudAlibabaSeata依赖

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId>
            <version>2.2.10-RC1</version>
        </dependency>

在方法上使用注解@GlobalTransactional开启分布式事务这样子简单的XA模式就完成了