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Spring Boot 集成 Seata 解决分布式事务问题

 瑶疏影 2021-01-12

seata 简介

Seata 是 阿里巴巴2019年开源的分布式事务解决方案，致力于在微服务架构下提供高性能和简单易用的分布式事务服务。在 Seata 开源之前，Seata 对应的内部版本在阿里内部一直扮演着分布式一致性中间件的角色，帮助阿里度过历年的双11，对各业务进行了有力的支撑。经过多年沉淀与积累，2019.1 Seata 正式宣布对外开源 。目前 Seata 1.0 已经 GA。

微服务中的分布式事务问题

让我们想象一下传统的单片应用程序，它的业务由3个模块组成，他们使用单个本地数据源。自然，本地事务将保证数据的一致性。

微服务架构已发生了变化。上面提到的3个模块被设计为3种服务。本地事务自然可以保证每个服务中的数据一致性。但是整个业务逻辑范围如何？

Seata怎么办？

我们说，分布式事务是由一批分支事务组成的全局事务，通常分支事务只是本地事务。

Seata有3个基本组成部分：

  • 事务协调器（TC）：维护全局事务和分支事务的状态，驱动全局提交或回滚。

  • 事务管理器TM：定义全局事务的范围：开始全局事务，提交或回滚全局事务。

  • 资源管理器（RM）：管理正在处理的分支事务的资源，与TC对话以注册分支事务并报告分支事务的状态，并驱动分支事务的提交或回滚。

Seata管理的分布式事务的典型生命周期：

  1. TM要求TC开始一项新的全局事务。TC生成代表全局事务的XID。

  2. XID通过微服务的调用链传播。

  3. RM将本地事务注册为XID到TC的相应全局事务的分支。

  4. TM要求TC提交或回退相应的XID全局事务。

  5. TC驱动XID的相应全局事务下的所有分支事务以完成分支提交或回滚。

快速开始

用例

用户购买商品的业务逻辑。整个业务逻辑由3个微服务提供支持：

  • 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。

  • 账户服务：从用户帐户中扣除余额。

环境准备

步骤 1：建立数据库

  1. # db_seata

  2. DROP SCHEMA IF EXISTS db_seata;

  3. CREATE SCHEMA db_seata;

  4. USE db_seata;

  6. # Account

  7. CREATE TABLE `account_tbl` (

  8. `id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,

  9. `user_id` VARCHAR(255) DEFAULT NULL,

  10. `money` INT(11) DEFAULT 0,

  11. PRIMARY KEY (`id`)

  12. ) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8;

  14. INSERT INTO account_tbl (id, user_id, money)

  15. VALUES (1, '1001', 10000);

  16. INSERT INTO account_tbl (id, user_id, money)

  17. VALUES (2, '1002', 10000);

  19. # Order

  20. CREATE TABLE `order_tbl`

  21. (

  22. `id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,

  23. `user_id` VARCHAR(255) DEFAULT NULL,

  24. `commodity_code` VARCHAR(255) DEFAULT NULL,

  25. `count` INT(11) DEFAULT '0',

  26. `money` INT(11) DEFAULT '0',

  27. PRIMARY KEY (`id`)

  28. ) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8;

  30. # Storage

  31. CREATE TABLE `storage_tbl` (

  32. `id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,

  33. `commodity_code` VARCHAR(255) DEFAULT NULL,

  34. `count` INT(11) DEFAULT '0',

  35. PRIMARY KEY (`id`),

  36. UNIQUE KEY `commodity_code` (`commodity_code`)

  37. ) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8;

  40. INSERT INTO storage_tbl (id, commodity_code, count)

  41. VALUES (1, '2001', 1000);

  43. CREATE TABLE `undo_log` (

  44. `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,

  45. `branch_id` bigint(20) NOT NULL,

  46. `xid` varchar(100) NOT NULL,

  47. `context` varchar(128) NOT NULL,

  48. `rollback_info` longblob NOT NULL,

  49. `log_status` int(11) NOT NULL,

  50. `log_created` datetime NOT NULL,

  51. `log_modified` datetime NOT NULL,

  52. PRIMARY KEY (`id`),

  53. UNIQUE KEY `ux_undo_log` (`xid`,`branch_id`)

  54. ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

seata AT 模式需要 undo_log 表,另外三张是业务表。

步骤 2: 启动 Seata Server

Server端存储模式（store.mode）现有file、db两种（后续将引入raft），file模式无需改动，直接启动即可。db模式需要导入用于存储全局事务回话信息的三张表。

注：file模式为单机模式，全局事务会话信息内存中读写并持久化本地文件root.data，性能较高; db模式为高可用模式，全局事务会话信息通过db共享，相应性能差些

可以直接通过bash 脚本启动 Seata Server，也可以通过 Docker 镜像启动，但是 Docker 方式目前只支持使用 file 模式，不支持将 Seata-Server 注册到 Eureka 或 Nacos 等注册中心。

通过脚本启动

在 https://github.com/seata/seata/releases 下载相应版本的 Seata Server，解压后执行以下命令启动，这里使用 file 配置

通过 Docker 启动
  1. docker run --name seata-server -p 8091:8091 seataio/seata-server:latest

项目介绍

项目名地址说明
sbm-account-service127.0.0.1:8081账户服务
sbm-order-service127.0.0.1:8082订单服务
sbm-storage-service127.0.0.1:8083仓储服务
sbm-business-service127.0.0.1:8084主业务
seata-server172.16.2.101:8091seata-server

核心代码

为了不让篇幅太长，这里只给出部分代码，详细代码文末会给出源码地址

maven 引入 seata 的依赖 eata-spring-boot-starter

  1. <dependency>

  2. <groupId>io.seata</groupId>

  3. <artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId>

  4. <version>1.0.0</version>

  5. </dependency>

仓储服务

application.properties
  1. spring.application.name=account-service
  2. server.port=8081
  3. spring.datasource.url=jdbc:mysql://172.16.2.101:3306/db_seata?useSSL=false&serverTimezone=UTC
  4. spring.datasource.username=root
  5. spring.datasource.password=123456
  6. seata.tx-service-group=my_test_tx_group
  7. mybatis.mapper-locations=classpath*:mapper/*Mapper.xml
  8. seata.service.grouplist=172.16.2.101:8091
  9. logging.level.io.seata=info
  10. logging.level.io.seata.samples.account.persistence.AccountMapper=debug
StorageService

  1. public interface StorageService {

  3. /**

  4. * 扣除存储数量

  5. */

  6. void deduct(String commodityCode, int count);

  7. }

订单服务

  1. public interface OrderService {
  3.     /**
  4.      * 创建订单
  5.      */
  6.     Order create(String userId, String commodityCode, int orderCount);
  7. }

账户服务

  1. public interface AccountService {

  3. /**

  4. * 从用户账户中借出

  5. */

  6. void debit(String userId, int money);

  7. }

主要业务逻辑

只需要使用一个 @GlobalTransactional 注解在业务方法上。

  1. @GlobalTransactional
  2. public void purchase(String userId, String commodityCode, int orderCount) {
  3.     LOGGER.info('purchase begin ... xid: ' + RootContext.getXID());
  4.     storageClient.deduct(commodityCode, orderCount);
  5.     orderClient.create(userId, commodityCode, orderCount);
  6. }

XID 的传递

全局事务ID的跨服务传递，需要我们自己实现，这里通过拦截器的方式。每个服务都需要添加下面两个类。

SeataFilter

  1. @Component

  2. public class SeataFilter implements Filter {

  3. @Override

  4. public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {

  5. }

  7. @Override

  8. public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {

  9. HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) servletRequest;

  10. String xid = req.getHeader(RootContext.KEY_XID.toLowerCase());

  11. boolean isBind = false;

  12. if (StringUtils.isNotBlank(xid)) {

  13. RootContext.bind(xid);

  14. isBind = true;

  15. }

  16. try {

  17. filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);

  18. } finally {

  19. if (isBind) {

  20. RootContext.unbind();

  21. }

  22. }

  23. }

  25. @Override

  26. public void destroy() {

  27. }

  28. }

SeataRestTemplateAutoConfiguration
  1. @Configuration
  2. public class SeataRestTemplateAutoConfiguration {
  3.     @Autowired(
  4.             required = false
  5.     )
  6.     private Collection<RestTemplate> restTemplates;
  7.     @Autowired
  8.     private SeataRestTemplateInterceptor seataRestTemplateInterceptor;
  10.     public SeataRestTemplateAutoConfiguration() {
  11.     }
  13.     @Bean
  14.     public SeataRestTemplateInterceptor seataRestTemplateInterceptor() {
  15.         return new SeataRestTemplateInterceptor();
  16.     }
  18.     @PostConstruct
  19.     public void init() {
  20.         if (this.restTemplates != null) {
  21.             Iterator var1 = this.restTemplates.iterator();
  23.             while (var1.hasNext()) {
  24.                 RestTemplate restTemplate = (RestTemplate) var1.next();
  25.                 List<ClientHttpRequestInterceptor> interceptors = new ArrayList(restTemplate.getInterceptors());
  26.                 interceptors.add(this.seataRestTemplateInterceptor);
  27.                 restTemplate.setInterceptors(interceptors);
  28.             }
  29.         }
  31.     }
  32. }

测试

测试成功场景:

  1. curl -X POST http://127.0.0.1:8084/api/business/purchase/commit

此时返回结果为：true

测试失败场景:

UserId 为1002 的用户下单，sbm-account-service会抛出异常，事务会回滚

  1. http://127.0.0.1:8084/api/business/purchase/rollback

此时返回结果为：false

查看 undo_log 的日志或者主键，可以看到在执行过程中有保存数据。如查看主键自增的值，在执行前后的值会发生变化，在执行前是 1，执行后是 7 。

源码地址

https://github.com/gf-huanchupk/SpringBootLearning/tree/master/springboot-seata

参考

http:///zh-cn/docs/overview/what-is-seata.html

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    来自： 瑶疏影 > 《winxin》

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