1 saga分布式事务框架

1.1 分布式事务相关理论

1.1.1 分布式事务的出现

什么是分布式事务：在分布式式系统中，一个大操作由同小操作组成，这些小操作属于不同服务器和应用，而在分布式中需要保证这些小操作要么全部成功，要么全部失败，以保证不同数据库的数据一致性。

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如下方用户下单调用链路图：

1.1.2 CAP定理

指标	解释
C （Consistency）一致性	用户访问分布式系统中任意节点，得到的数据必须一致。
A（Availability） 可用性	用户访问集群中任意健康节点，必须得到响应，而不是超时或拒绝。
P（Partition tolerance ） 分区容错性	由于网络等原因造成集群中部分节点与其他节点失去连接，形成独立分区

CAP定理中：三个指标不能同时满足：

在通信链路中，假设N1、N2间网络突然断开，此时有两种解决思路：
①保证系统高可用( A )，牺牲数据一致性(C)：牺牲数据的一致性，响应旧的数据给用户。即满足AP，保证系统的高可用。
②牺牲系统可用性(A)，阻塞等待数据一致( C )：牺牲系统的可用性，阻塞等待网络恢复通信，直到网络恢复，在响应给用户。
注意：针对CA来说，CA的出现会在单体项目中。

1.1.3 BASE定理——CAP的解决思想

BASE：Basically Available（基本可用）、Soft State（软状态）以及Eventually Consistent（最终一致性）的缩写。

思想	解释
Basically Available（基本可用）	分布式系统在出现故障时，允许损失部分可用性，即保证核心业务可用
Soft State（软状态）	在一定时间内，允许出现中间状态，比如临时的不一致状态
Eventually Consistent（最终一致性）	在软状态结束后，最终达到数据一致。

1.1.4 分布式事务四种模式

解决方案	解释
XA模式	强一致性分阶段事务模式，牺牲一定可用性，无业务侵入。
AT模式	最终一致性分阶段事务模式无业务侵入，Seata默认模式。
TCC模式	最终一致性分阶段事务模式，有业务侵入。
SAGA模式	最终一致性分阶段长事务模式，有业务侵入，Saga模式一阶段会提交本地事务，无锁，长流程下可以保证性能多用于渠道层、集成业务系统。事务参与者可以是其它公司服务或者遗留系统的服务，无法进行改造和提供TCC要求的接口时，也可使用Saga模式。

1.1.5 XA、AT与TCC模式

参考：分布式事务·入门与解决·壹

1.1.6 Saga模式

在上述sage模式的简略架构图中：

• ① 首先，A调用B，B调用C，在调用过程中，必须编写与业务方法逻辑相反回滚方法（C处于链路末梢，不用编写回滚，由自己本地事务进行回滚）。
• ② 若C的业务在执行过程中发现异常，首先由自己的本地事务进行回滚。
• ③ 同时统一事务协调器会通知A、B微服务执行回滚方法。

1.2 分布式事务框架ElegentACTX对Saga模式的解决

1.2.1 ElegentACTX介绍

ElegentACTX （异步分布式事务框架）是基于ElegentAC（异步调用框架）的分布式事务框架。
与传统的通过MQ异步调用的分布式事务相比较，通常使用消息一致性解决，但是，代码不易维护，特别是在链路复杂的情况下。

1.2.2 ElegentACTX快速入门

1.2.2.1 引入maven坐标

<dependency>
    <groupId>cn.elegent</groupId>
    <artifactId>elegent-ACTX</artifactId>
    <version>1.0.0</version>
</dependency>

1.2.2.2 添加分布式事务的数据存储

elegent:
  data:
    type: redis
    redis:
      nodes: 127.0.0.1:6379
      password:

1.2.2.3 实现思路

• ① 为了方便代码维护，我们通常会把主事务和子事务都定义成常量。
• ② OrderServiceImpl的vendout方法上添加注解@ACTransaction，指定主事务与子事务名称，OrderServiceImpl的vendout方法将出货数据保存到快照（ElegentACTXContext.setSnapshot方法）。
• ④ 订单添加事务回滚类，创建类实现RollBackHandler接口，类添加@RollBack注解，指定主事务和子事务名称。
• ⑤ doRollBack回滚方法的逻辑：修改订单状态为出货失败 修改支付状态为退款中，发起退款。

1.2.3 ElegentACTX实现原理

说明：

• ① 可以将上图分成两条线路来看，绿色线路表示程序正常执行情况，红色表示发生异常后组件调用情况。
• ② 绿色线路中，用户在业务方法上加@ACTransation注解会被框架统一协调器(类似Seata中的TC)进行增强，统一事务协调器(类似Seata中的TC)根本是一个AOP切面类，在这个业务方法开始、结束、开始回滚、回滚完成等每个生命周期节点，都会调用事务存储器将这些信息记录到数据库。
• ③ 红色箭头中，当某方法发生异常时，会调用事务管理器(类似Seata中的TM)实现方法的回滚，这时候就需用到ElegentAC框架，ElegentACTX依赖于ElegentAC，通过ElegentAC向每个微服务节点发送回滚消息，每个微服务会由回滚消息分发处理器调用回滚方法，这里使用到策略模式。

组件	说明
分布式事务协调器	根据事务注解信息创建对象，将事务信息存储在统一事务存储器中。
统一事务管理器	当业务执行过程出现异常时，由统一事务管理器发送回滚消息。
统一事务存储器	框架核心数据存储器（数据库），封装事务存储数据存储逻辑。
回滚消息分发处理器	接收到统一书屋管理器发送的回滚消息是，由回滚消息非法处理器分发具体的回滚处理类来进行处理。
ElegentData	Elegent的基础组件，为Elegent诸多框架提供存储服务，在ElegentACTX中存储事务数据和快照数据（数据库）需用到。
ElegentAC	异步调用框架，ElegentACTX与ElegentAC 做回滚消息的发送。