分布式事务一站式解决方案-Seata

news2024/11/15 8:27:02

分布式事务一站式解决方案-

  • 分布式事务一站式解决方案
    • 分布式事务产生背景
    • 三个概念
    • Seata下载和安装
    • 实际业务模拟演示
      • 不加 @GlobalTransactional 注解，正常操作下单
      • 不加 @GlobalTransactional 注解，下单过程出异常或者超时了
      • 加 @GlobalTransactional 注解，下单过程出异常或者超时了
    • 原理
      • undo_log 表作用
      • 二阶段提交原理
      • 分布式事务的执行流程（下订单-减库存-账户更新）

分布式事务一站式解决方案

分布式事务产生背景

一般来说，如果是微服务架构，会采用分布式系统开发，既然是多个微服务，那肯定是有多个独立的数据库的，那问题来了，
在这里插入图片描述
所以迫切希望提供一种分布式事务，解决微服务架构下的分布式事务问题

三个概念

在这里插入图片描述

Seata下载和安装

下载就不说了，直接去官方网站下载最新版本即可，注意安装 Seata 之前需要启动 Nacos，下载 Nacos 后直接 startup.cmd -m standalone 启动即可。
解压 seata-server-2.0.0.zip ，然后进入 conf 目录，更改 application.yml 配置如下，注意 console.user.username console.user.password seata.security.secretKey seata.security.tokenValidityInMilliseconds 这4个一定要配置，不然启动报错

20:37:31.390  WARN --- [                     main] [letWebServerApplicationContext] [             refresh]  [] : Exception encountered during context initialization - cancelling refresh attempt: org.springframework.beans.factory.UnsatisfiedDependencyException: Error creating bean with name 'webSecurityConfig': Unsatisfied dependency expressed through field 'userDetailsService'; 
nested exception is org.springframework.beans.factory.BeanCreationException: Error creating bean with name 'customUserDetailsServiceImpl': Injection of autowired dependencies failed; 
nested exception is java.lang.IllegalArgumentException: Could not resolve placeholder 'console.user.username' in value "${console.user.username}"

20:39:36.510  WARN --- [                     main] [letWebServerApplicationContext] [             refresh]  [] : Exception encountered during context initialization - cancelling refresh attempt: org.springframework.beans.factory.UnsatisfiedDependencyException: Error creating bean with name 'webSecurityConfig': Unsatisfied dependency expressed through field 'tokenProvider'; 
nested exception is org.springframework.beans.factory.BeanCreationException: Error creating bean with name 'jwtTokenUtils': Injection of autowired dependencies failed;
nested exception is java.lang.IllegalArgumentException: Could not resolve placeholder 'seata.security.secretKey' in value "${seata.security.secretKey}

server:
  port: 7091
spring:
  application:
    name: seata-server
logging:
  config: classpath:logback-spring.xml
  file:
    path: ${log.home:${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:
  security:
    secretKey: 'seata'
    tokenValidityInMilliseconds: 1000000
  config:
    # support: nacos 、 consul 、 apollo 、 zk  、 etcd3
    type: nacos
    nacos:
      server-addr: 127.0.0.1:8848
      namespace:
      group: SEATA_GROUP
      username: nacos
      password: nacos
      context-path:
      ##if use MSE Nacos with auth, mutex with username/password attribute
      #access-key:
      #secret-key:
      # data-id: seataServer.properties
  registry:
    # support: nacos 、 eureka 、 redis 、 zk  、 consul 、 etcd3 、 sofa
    type: nacos
    nacos:
      application: seata-server
      server-addr: 127.0.0.1:8848
      group: SEATA_GROUP
      namespace:
      cluster: default
      username: nacos
      password: nacos
      context-path:
      ##if use MSE Nacos with auth, mutex with username/password attribute
      #access-key:
      #secret-key:
  store:
    # support: file 、 db 、 redis 、 raft
    mode: db
    session:
      mode: db
    lock:
      mode: db
    file:
      dir: sessionStore
      max-branch-session-size: 16384
      max-global-session-size: 512
      file-write-buffer-cache-size: 16384
      session-reload-read-size: 100
      flush-disk-mode: async
    db:
      datasource: druid
      db-type: mysql
      driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
      url: jdbc:mysql://192.168.133.128:3306/seata?useUnicode=true&rewriteBatchedStatements=true&serverTimezone=GMT
      user: root
      password: root
      min-conn: 10
      max-conn: 100
      global-table: global_table
      branch-table: branch_table
      lock-table: lock_table
      distributed-lock-table: distributed_lock
      query-limit: 1000
      max-wait: 5000

启动成功便可以进入 Seata 前端管理页面
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
同时 Nacos 也可以看到 Seata 服务注册上来了
在这里插入图片描述

实际业务模拟演示

本次学习会用到如下三个模块，对应三个微服务，每个服务用的单独的数据库，其中 cloud-seata-order-service2001 是订单微服务、cloud-seata-storage-service2002 是库存微服务、cloud-seata-account-service2003 是账户微服务，具体的代码可以去 github 上获取
在这里插入图片描述
项目用的数据库及表如下
在这里插入图片描述
初始阶段，订单表、库存表、账户表数据如下：
在这里插入图片描述

不加 @GlobalTransactional 注解，正常操作下单

实际的业务需求就是 下订单-扣减库存-更新账户余额，由于现在是分布式系统，如何保证事务呢？
先看看正常操作下单，1号用户花费100块买了10个1号产品，发送如下请求 http://localhost:2001/order/create?userId=1&productId=1&count=10&money=100， 此时数据库表数据是正常的
在这里插入图片描述

不加 @GlobalTransactional 注解，下单过程出异常或者超时了

假设，在下订单->扣减库存->更新账户余额，在更新账户余额这一步代码逻辑超时了或者出异常了，为什么这里超时设置的是65秒？因为 OpenFeign 远程调用的默认超时时间是 60秒

@Slf4j
@Service
public class AccountServiceImpl implements AccountService {
    @Resource
    private AccountMapper accountMapper;
    @Override
    public void decrease(Long userId, Long money) {
        log.info("------------->AccountService 开始扣减余额");
        accountMapper.decrease(userId, money);
        log.info("------------->AccountService 开始扣减余额");
        // 超时异常
         timeout();
        // 抛出异常
        // int i = 10 / 0;
    }
    private void timeout() {
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(65);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

重启项目再发送一次请求，发现页面提示超时了，被全局异常捕获
在这里插入图片描述
查看表数据，发现库存扣减了，余额扣减了，但是订单状态是创建中…，这显然是有问题的
在这里插入图片描述

加 @GlobalTransactional 注解，下单过程出异常或者超时了

同样的过程，有了 GlobalTransactional 后，经过测试，正常下单，没问题；下单过程出异常或者超时了，数据库正确回滚，结果符合预期

@Override
// 微服务项目可能会有多个方法需要保证分布式事务，name 可以很好的区分
@GlobalTransactional(name = "create-order-transaction", rollbackFor = Exception.class)
public void create(Order order) {
    // xid全局事务检查
    String xid = RootContext.getXID();
    // 1. 新建订单
    log.info("-------------> 开始新建订单, XID: {}", xid);
    order.setStatus(0);
    int result = orderMapper.insertSelective(order);

    Order orderFromDB;
    if (result > 0) {
        orderFromDB = orderMapper.selectOne(order);
        log.info("-------------> 新建订单成功, OrderInfo: {}", orderFromDB);

        // 2. 扣减库存
        log.info("-------------> 开始扣减库存");
        storageFeignApi.decrease(orderFromDB.getProductId(), orderFromDB.getCount());
        log.info("-------------> 扣减库存成功");

        // 3. 扣减账户余额
        log.info("-------------> 开始扣减余额");
        accountFeignApi.decrease(order.getUserId(), order.getMoney());
        log.info("-------------> 扣余额存成功");

        // 4. 修改订单状态
        log.info("-------------> 开始修改订单状态");
        Example whereCondition = new Example(Order.class);
        Example.Criteria criteria = whereCondition.createCriteria();
        criteria.andEqualTo("id", orderFromDB.getId());
        criteria.andEqualTo("status", 0);
        orderFromDB.setStatus(1);
        int updateResult = orderMapper.updateByExampleSelective(orderFromDB, whereCondition);
        log.info("-------------> 修改订单状态成功");
    }
    log.info("-------------> 结束新建订单, XID: {}", xid);
}

原理

答案就是 二阶段提交，从日志输出也可以看到，PhaseTwo_Rollbacked->二阶段回滚了…

2024-08-07T21:59:43.441+08:00  INFO 26572 --- [seata-account-service] [nio-2003-exec-2] e.wong.service.impl.AccountServiceImpl   : ------------->AccountService 开始扣减余额
2024-08-07T22:00:43.500+08:00  INFO 26572 --- [seata-account-service] [h_RMROLE_1_1_24] i.s.c.r.p.c.RmBranchRollbackProcessor    : rm handle branch rollback process:BranchRollbackRequest{xid='192.168.133.1:8091:2414480718769926145', branchId=2414480718769926148, branchType=AT, resourceId='jdbc:mysql://192.168.133.128:3306/seata_account', applicationData='null'}
2024-08-07T22:00:43.501+08:00  INFO 26572 --- [seata-account-service] [h_RMROLE_1_1_24] io.seata.rm.AbstractRMHandler            : Branch Rollbacking: 192.168.133.1:8091:2414480718769926145 2414480718769926148 jdbc:mysql://192.168.133.128:3306/seata_account
2024-08-07T22:00:43.542+08:00  INFO 26572 --- [seata-account-service] [h_RMROLE_1_1_24] i.s.r.d.undo.AbstractUndoLogManager      : xid 192.168.133.1:8091:2414480718769926145 branch 2414480718769926148, undo_log deleted with GlobalFinished
2024-08-07T22:00:43.543+08:00  INFO 26572 --- [seata-account-service] [h_RMROLE_1_1_24] i.seata.rm.datasource.DataSourceManager  : branch rollback success, xid:192.168.133.1:8091:2414480718769926145, branchId:2414480718769926148
2024-08-07T22:00:43.543+08:00  INFO 26572 --- [seata-account-service] [h_RMROLE_1_1_24] io.seata.rm.AbstractRMHandler            : Branch Rollbacked result: PhaseTwo_Rollbacked

undo_log 表作用

而且上面你会发现每个微服务数据库都有张 undo_log 表，这个是做什么的呢？
在订单业务方法加了GlobalTransactional 注解后，打开 65 秒注释，目的是观察中间状态，重新请求 http://localhost:2001/order/create?userId=1&productId=1&count=10&money=100，打开 undo_log 表，发现此时有数据
在这里插入图片描述
JSON 格式化后结构如下
在这里插入图片描述
当然此时在 Seata 管理页面也可以看到分布式事务中间状态的数据
在这里插入图片描述

不过 undo_log 表的数据在事务成功提交或者回滚之后在自动删除

二阶段提交原理

第一阶段
在这里插入图片描述
二阶段有分成两种情况：正常提交和异常回滚
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

分布式事务的执行流程（下订单-减库存-账户更新）

在这里插入图片描述

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