分布式事务存在问题

单体应用被拆分成微服务应用，原来的三个模块被拆分成三个独立的应用，分别使用三个独立的数据源，业务操作需要调用三个服务来完成。此时每个服务内部的数据一致性由本地事务保证，但是全局的数据一致性无法保证

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。
帐户服务：从用户帐户中扣除余额。

Seata简介

Seata (Simple Extensible Autonomous Transaction Architecture，简单可扩展自治事务框架) 是一款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。

典型的分布式事务过程

分布式事务处理过程的ID+三组件模型

ID	说明
Transaction ID XID	全局唯一的事务ID

术语	说明
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。

处理过程

TM向TC申请开启一个全局事务，全局事务创建成功并生成一个全局唯一的XID

XID在微服务调用链路的上下文中传播

RM向TC注册分支事务，将其纳入XID对应全局事务的管辖

TM向TC发起针对XID的全局提交或回滚

TC调度XID下管辖的全部分支事务完成提交或回滚请求

快速入门

下载地址

seata-server-0.9.0解压到指定目录并修改conf目录下的file.com配置文件

先备份原始file.conf文件
主要修改：自定义事务组名称+事务日志存储模式为db+数据库连接信息

file.conf

# service模块
service {
  #vgroup->rgroup
  vgroup_mapping.my_test_tx_group = "fsp-tx_group"
  #only support single node
  default.grouplist = "127.0.0.1:8091"
  #degrade current not support
  enableDegrade = false
  #disable
  disable = false
  #unit ms,s,m,h,d represents milliseconds, seconds, minutes, hours, days, default permanent
  max.commit.retry.timeout = "-1"
  max.rollback.retry.timeout = "-1"
}

# store模块
store {
  ## store mode: file、db
  mode = "db"
  ....

新建数据量seata（表在文件里提供）

修改..\seata\conf里面的registry.conf（指定注册中心为nacos）

registry {
  # file 、nacos 、eureka、redis、zk、consul、etcd3、sofa
  type = "nacos"

  nacos {
    serverAddr = "localhost:8848"
    namespace = ""
    cluster = "default"
  }
  ....

先启动Nacos（8848），再启动seata-server

订单/库存/账户业务数据库准备

使用教程

创建三个微服务（订单、库存、账户）

当用户下单时，会在订单服务中创建一个订单，然后通过远程调用库存服务来扣减下单商品的库存，再通过远程调用账户服务来扣减用户账户里面的余额，最后在订单服务中修改订单状态为已完成

（该操作跨越三个数据库，两次远程调用，明显存在分布式事务问题）

创建业务数据库

seata_order：存储订单的数据库

CREATE DATABASE seata_order;
USE seata_order;

CREATE TABLE t_order(
    id BIGINT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY ,
    user_id BIGINT(11) DEFAULT NULL COMMENT '用户id',
    product_id BIGINT(11) DEFAULT NULL COMMENT '产品id',
    count INT(11) DEFAULT NULL COMMENT '数量',
    money DECIMAL(11,0) DEFAULT NULL COMMENT '金额',
    status INT(1) DEFAULT NULL COMMENT '订单状态：0创建中，1已完结'
)ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=7 CHARSET=utf8;

seata_storage：存储库存的数据库

CREATE DATABASE seata_storage;

USE seata_storage;
CREATE TABLE t_storage(
    id BIGINT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY ,
    product_id BIGINT(11) DEFAULT NULL COMMENT '产品id',
    total INT(11) DEFAULT NULL COMMENT '总库存',
    used INT(11) DEFAULT NULL COMMENT '已用库存',
    residue INT(11) DEFAULT NULL COMMENT '剩余库存'
)ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=7 CHARSET=utf8;
INSERT INTO t_storage(id, product_id, total, used, residue) VALUES(1,1,100,0,100);

seata_account：存储账户信息的数据库

CREATE DATABASE seata_account;

USE seata_account;
CREATE TABLE t_account(
    id BIGINT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY ,
    user_id BIGINT(11) DEFAULT NULL COMMENT '用户id',
    total DECIMAL(10,0) DEFAULT NULL COMMENT '总额度',
    used DECIMAL(10,0) DEFAULT NULL COMMENT '已用额度',
    residue DECIMAL(10,0) DEFAULT 0 COMMENT '剩余可用额度'
)ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=7 CHARSET=utf8;
INSERT INTO t_account(id, user_id, total, used, residue) VALUES(1,1,1000,0,1000);

对上述数据库表创建对应的回滚日志表

订单-库存-账户三个库各建各自的回滚日志表
..\environment\seata\conf目录下db_undo_log.sql

-- the table to store seata xid data
-- 0.7.0+ add context
-- you must to init this sql for you business databese. the seata server not need it.
-- 此脚本必须初始化在你当前的业务数据库中，用于AT 模式XID记录。与server端无关（注：业务数据库）
-- 注意此处0.3.0+ 增加唯一索引 ux_undo_log
drop table `undo_log`;
CREATE TABLE `undo_log` (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `branch_id` bigint(20) NOT NULL,
  `xid` varchar(100) NOT NULL,
  `context` varchar(128) NOT NULL,
  `rollback_info` longblob NOT NULL,
  `log_status` int(11) NOT NULL,
  `log_created` datetime NOT NULL,
  `log_modified` datetime NOT NULL,
  `ext` varchar(100) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `ux_undo_log` (`xid`,`branch_id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

订单/库存/账户业务微服务准备

业务需求：

下订单——减库存——扣余额——改（订单）状态

新建订单Order-Module

1.新建seata-order-service-2001

2.引入pom

<dependencies>

    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId>
        <exclusions>
            <exclusion>
                <artifactId>seata-all</artifactId>
                <groupId>io.seata</groupId>
            </exclusion>
        </exclusions>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>io.seata</groupId>
        <artifactId>seata-all</artifactId>
        <version>0.9.0</version>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        <version>5.1.37</version>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>com.alibaba</groupId>
        <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>1.1.10</version>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
        <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>2.0.0</version>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        <scope>test</scope>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>org.projectlombok</groupId>
        <artifactId>lombok</artifactId>
        <optional>true</optional>
    </dependency>
    
</dependencies>

3.配置yml

server:
  port: 2001

spring:
  application:
    name: seata-order-service
  cloud:
    alibaba:
      seata:
        #自定义事务组名称需要与seata-server中的对应
        tx-service-group: fsp_tx_group
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/seata_order
    username: *****
    password: *****

feign:
  hystrix:
    enabled: false

logging:
  level:
    io:
      seata: info

mybatis:
  mapperLocations: classpath:mapper/*.xml

4.file.conf

5.registry.conf

6.domain

CommonResult

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class CommonResult<T> {

    private Integer code;
    private String message;
    private T data;

    public CommonResult(Integer code, String message) {
      this(code, message, null);
    }
}

Order

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Order {
    private Long id;

    private Long userId;

    private Long productId;

    private Integer count;

    private BigDecimal money;

    private Integer status; //订单状态：0：创建中；1：已完结
}

7.dao

@Mapper
public interface OrderDao {

    // 1. 新建订单
    void create(Order order);

    // 修改订单状态
    void update(@Param("userId") Long userId, @Param("status") Integer status);
}

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.cyan.springcloud.alibaba.dao.OrderDao">
    <resultMap id="BaseResultMap" type="com.cyan.springcloud.alibaba.domain.Order">
        <id column="id" property="id" jdbcType="BIGINT"/>
        <result column="user_id" property="userId" jdbcType="BIGINT"/>
        <result column="product_id" property="productId" jdbcType="BIGINT"/>
        <result column="count" property="count" jdbcType="INTEGER"/>
        <result column="money" property="money" jdbcType="DECIMAL"/>
        <result column="status" property="status" jdbcType="INTEGER"/>
    </resultMap>

    <insert id="create" parameterType="com.cyan.springcloud.alibaba.domain.Order">
        INSERT INTO t_order(user_id, product_id, "count", money, status)
        VALUES (null, #{userId}, #{productId}, #{count}, #{money}, 0);
    </insert>

    <update id="update" parameterType="com.cyan.springcloud.alibaba.domain.Order">
        UPDATE t_order SET status = 1 WHERE user_id = #{userId} AND status = #{status};
    </update>
</mapper>

8.service

public interface OrderService {

    void create(Order order);
}

@FeignClient(value = "seata-storage-service")
public interface StorageService {

    @PostMapping("/storage/decrease")
    CommonResult decrease(@RequestParam("productId") Long productId, @RequestParam("count") Integer count);
}

@FeignClient(value = "seata-account-service")
public interface AccountService {

    @PostMapping("/account/decrease")
    CommonResult decrease(@RequestParam("userId") Long userId, @RequestParam("money") BigDecimal money);
}

@Slf4j
@Service
public class OrderServiceImpl implements OrderService {

    @Resource
    private OrderDao orderDao;

    @Resource
    private StorageService storageService;

    @Resource
    private AccountService accountService;

    @Override
    public void create(Order order) {
        // 1. 新建订单
        log.info("*****************开始新建订单");
        orderDao.create(order);

        // 2. 扣减库存
        log.info("*****************订单微服务开始调用库存扣减");
        storageService.decrease(order.getProductId(), order.getCount());
        log.info("*****************订单微服务调用库存扣减结束");

        // 3.扣减账户
        log.info("*****************订单微服务开始调用账户扣减");
        accountService.decrease(order.getUserId(), order.getMoney());
        log.info("*****************订单微服务开始调用账户结束");

        // 4. 修改状态
        log.info("*****************开始修改订单状态");
        orderDao.update(order.getUserId(), 0);
        log.info("*****************修改订单状态结束");

        log.info("*****************成功下单！！！");

    }
}

9.controller

@RestController
@RequestMapping("/order")
public class OrderController {

    @Resource
    private OrderService orderService;

    @GetMapping("/create")
    public CommonResult create(Order order) {
        orderService.create(order);
        return new CommonResult(200, "订单创建成功");
    }
}

10.MyBatis和数据源代理配置

@Configuration
@MapperScan({"com.cyan.springcloud.alibaba.dao"})
public class MyBatisConfig {
}

@Configuration
public class DataSourceProxyConfig {

    @Value("${mybatis.mapperLocations}")
    private String mapperLocations;

    @Bean
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource")
    public DataSource druidDataSource(){
        return new DruidDataSource();
    }

    @Bean
    public DataSourceProxy dataSourceProxy(DataSource dataSource) {
        return new DataSourceProxy(dataSource);
    }

    @Bean
    public SqlSessionFactory sqlSessionFactoryBean(DataSourceProxy dataSourceProxy) throws Exception {
        SqlSessionFactoryBean sqlSessionFactoryBean = new SqlSessionFactoryBean();
        sqlSessionFactoryBean.setDataSource(dataSourceProxy);
        sqlSessionFactoryBean.setMapperLocations(new PathMatchingResourcePatternResolver().getResources(mapperLocations));
        sqlSessionFactoryBean.setTransactionFactory(new SpringManagedTransactionFactory());
        return sqlSessionFactoryBean.getObject();
    }

}

新建库存Storage-Module

新建账户Account-Module

1.新建seata-storage-service-2002

….一模一样

验证

正常下单

http://localhost:2001/order/create?userId=1&productId=1&count=10&money=100

手动制造超时异常，当库存和账户金额扣减后，订单状态没有设置为已完成（没有从零变为一），由于feign的重试机制，账户余额还有可能被多次扣减

@Service
public class OrderServiceImpl implements OrderService {

    @Resource
    private OrderDao orderDao;

    @Resource
    private StorageService storageService;

    @Resource
    private AccountService accountService;

    @Override
    @GlobalTransactional(name = "fsp-create-order", rollbackFor = Exception.class)
    public void create(Order order) {
        // 1. 新建订单
        log.info("*****************开始新建订单");
        orderDao.create(order);

        // 2. 扣减库存
        log.info("*****************订单微服务开始调用库存扣减");
        storageService.decrease(order.getProductId(), order.getCount());
        log.info("*****************订单微服务调用库存扣减结束");

        // 3.扣减账户
        log.info("*****************订单微服务开始调用账户扣减");
        accountService.decrease(order.getUserId(), order.getMoney());
        log.info("*****************订单微服务开始调用账户结束");

        // 4. 修改状态
        log.info("*****************开始修改订单状态");
        orderDao.update(order.getUserId(), 0);
        log.info("*****************修改订单状态结束");

        log.info("*****************成功下单！！！");

    }
}

Seata原理

分布式事务执行流程

TM开启分布式事务（TM向TC注册全局事务记录）

按业务场景，编排数据库、服务等事务内资源（RM向TC汇报资源准备状态）

TM结束分布式事务，事务一阶段结束（TM通知TC提交回滚分布式事务）

TC汇总事务信息，决定分布式事务是提交还是回滚

TCC通知所有RM提交/回滚资源，事务二阶段结束