分布式事务Seata零基础入门

1. Seata简介

1.1 Seata是什么？

Seata 是一款开源的分布式事务解决方案，致力于提供高性能和简单易用的分布式事务服务。Seata 将为用户提供了 AT、TCC、SAGA 和 XA 事务模式，为用户打造一站式的分布式解决方案。

Seata分为服务端和客户端，服务端直接官网下载，客户端即为各个微服务模块。

1.2 术语介绍

# XID (Transaction ID)
	全局唯一的事务ID
# 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。

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 的全局提交或回滚决议；
TC 调度 XID 下管辖的全部分支事务完成提交或回滚请求。

2. Seata服务端的安装和启动

下载

地址：https://github.com/seata/seata/releases
将安装包放到/opt目录下并解压

> tar -zxvf seata-server-1.4.0.tar.gz

修改conf目录下的file.conf配置文件

修改测试用的自定义事务组名称，这一段新版本里没有，需要在官网复制，地址查看README-zh.md

service {
  #transaction service group mapping
  vgroupMapping.my_test_tx_group = "default"
  default.grouplist = "127.0.0.1:8091"
  enableDegrade = false
  disableGlobalTransaction = false
}

修改事务日志存储模式为db，修改数据库连接信息

store {
  #修改mode为db
	mode = "db"
	db {
    datasource = "druid"
    dbType = "mysql"
  	#如果安装的是mysql8.0，则需修改驱动
    driverClassName = "com.mysql.cj.jdbc.Driver"
    url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/seata"
    user = "root"
    password = "Lmg12580"
    minConn = 5
    maxConn = 30
    globalTable = "global_table"
    branchTable = "branch_table"
    lockTable = "lock_table"
    queryLimit = 100
  }
}

修改registry.conf配置文件，指明注册中心为Nacos

registry {
  #修改类型为nacos
  type = "nacos"
  loadBalance = "RandomLoadBalance"
  loadBalanceVirtualNodes = 10
  #修改nacos连接信息
  nacos {
    application = "seata-server"
    serverAddr = "127.0.0.1:8848"
    group = "SEATA_GROUP"
    namespace = ""
    cluster = "default"
    username = "nacos"
    password = "nacos"
  }
}

新建数据库seata，初始化db_store.sql

sql地址：https://github.com/seata/seata/blob/develop/script/server/db/mysql.sql
执行完后，会出现三张表
- global_table
- branch_table
- lock_table

启动Nacos后，进入bin目录启动seata-server

> sh seata-server.sh
# 看到以下内容则说明启动成功
16:34:54.562  INFO --- [                     main] io.seata.config.FileConfiguration        : The file name of the operation is file.conf
16:34:54.562  INFO --- [                     main] io.seata.config.FileConfiguration        : The configuration file used is file.conf
16:34:55.987  INFO --- [                     main] com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource   : {dataSource-1} inited
16:34:56.351  INFO --- [                     main] i.s.core.rpc.netty.NettyServerBootstrap  : Server started, listen port: 8091

3. Seata的分布式交易解决方案

官网原图

接下来按照此模型来学习Seata >>>

我们需要创建三个服务：订单服务、库存服务、账户服务

① 当用户下单时，会在订单服务中创建一个订单；

② 然后通过远程调用库存服务来扣减下单商品的库存；

③ 再通过远程调用账户服务来扣减用户账户里面的余额；

④ 最后再订单服务中修改订单状态为已完成。

下单操作会跨越三个数据库，有两次远程调用，很经典的分布式事务问题。

3.1 业务数据库准备

seata_order：存储订单的数据库。表：t_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'
)

seata_storage：存储库存的数据库。表：t_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'
)
INSERT INTO seata_storage.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。表：t_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 '余额'
)
INSERT INTO seata_account.t_account(`id`,`user_id`,`total`,`used`,`residue`)
VALUES('1','1','1000','0','1000');

除以上业务表之外，各业务表还需创建对应的回滚日志表undo_log.sql：

sql地址：https://github.com/seata/seata/edit/develop/script/client/at/db/mysql.sql

最终效果：

3.2 工程准备

新建seata-order-service订单服务

修改pom文件，添加seata相关依赖

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId>
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>io.seata</groupId>
            <artifactId>seata-all</artifactId>
        </exclusion>
        <!--不加这个启动会报错找不到seataDataSourceBeanPostProcessor-->
        <exclusion>
            <groupId>io.seata</groupId>
            <artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>io.seata</groupId>
    <artifactId>seata-all</artifactId>
    <version>1.4.0</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>io.seata</groupId>
    <artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>1.4.0</version>
</dependency>

修改yml文件，添加基础配置

server:
  port: 2001
spring:
  application:
    name: seata-order-service
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
  datasource:
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/seata_order
    username: root
    password: Lmg12580
mybatis:
  mapper-locations: classpath:mapper/*.xml

编写相关业务类，domain/dao/service/controller
核心业务类OrderServiceImpl.java

@Service
@Slf4j
public class OrderServiceImpl implements OrderService {

    @Resource
    private OrderDao orderDao;
    @Resource
    private StorageService storageService;
    @Resource
    private AccountService accountService;

    @Override
    public void create(Order order) {
        log.info("---新建订单--->");
        orderDao.create(order);

        log.info("---订单微服务开始调用库存，做扣减Count--->");
        storageService.decrease(order.getProductId(), order.getCount());

        log.info("---订单微服务开始调用账户，做扣减Money--->");
        accountService.decrease(order.getUserId(), order.getMoney());

        log.info("---修改订单状态--->");
        orderDao.update(order.getUserId(), 0);

        log.info("下单成功(^_^)v");
    }
}

参照以上方式，新建seata-storage-service库存服务
参照以上方式，新建seata-account-service账户服务

4. Seata客户端的配置

4.1 使用文件作为配置中心

将file.conf和registry.conf复制到resources目录下
yml文件添加事务组配置

seata:
	# 自定义的事务组名称
  tx-service-group: my_test_tx_group

其他两个服务也按照此方式配置
启动三个服务，启动完成后，在seata-server后台log能看到注册信息

4.2 使用Nacos作为配置中心

在Nacos控制台新建seata命名空间
修改服务端registry.conf文件并重启

config {
  # 配置中心改为nacos
  type = "nacos"
  nacos {
    serverAddr = "127.0.0.1:8848"
    namespace = "a02ea230-9d39-4392-89f2-04f5fc0684c0"
    group = "SEATA_GROUP"
    username = "nacos"
    password = "nacos"
  }
}

客户端yml文件加入对应的配置中心

seata:
  enabled: true
  tx-service-group: default
  # 配置中心
  config:
    type: nacos
    nacos:
      namespace: a02ea230-9d39-4392-89f2-04f5fc0684c0
      serverAddr: localhost:8848
      group: SEATA_GROUP
      username: "nacos"
      password: "nacos"
      cluster: default
  # 注册到seata-server服务端
  registry:
    type: nacos
    nacos:
      application: seata-server
      server-addr: localhost:8848
      group : DEFAULT_GROUP
      username: "nacos"
      password: "nacos"
      cluster: default

配置中心脚本初始化之前会读取config.txt文件，顾需先下载：

config.txt地址：https://github.com/seata/seata/edit/develop/script/config-center/config.txt

下载完成后放在服务端seata目录下
下载nacos-config.sh脚本，放在bin目录下

脚本地址：https://github.com/seata/seata/blob/develop/script/config-center/nacos/nacos-config.sh

执行脚本，将config.txt中的配置信息上传到Nacos配置中心

> sh nacos-config.sh -h localhost -p 8848 -g SEATA_GROUP -t a02ea230-9d39-4392-89f2-04f5fc0684c0

执行完成后会看到以下信息

......
Set client.undo.compress.threshold=64k successfully 
Set log.exceptionRate=100 successfully 
Set transport.serialization=seata successfully 
Set transport.compressor=none successfully 
Set metrics.enabled=false successfully 
Set metrics.registryType=compact successfully 
Set metrics.exporterList=prometheus successfully 
Set metrics.exporterPrometheusPort=9898 successfully 
=========================================================================
 Complete initialization parameters,  total-count:84 ,  failure-count:0 
=========================================================================
 Init nacos config finished, please start seata-server.

在配置中心查看，可以看到配置列表，在列表中修改配置

启动三个服务，启动完成后，在seata-server后台log能看到注册信息

5. 验证分布式事务

5.1 不用Seata的场景

执行下订单的接口

用户“1”买10件产品“1”，花费10元

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

执行以后会看到以下信息

{"code":200,"message":"订单创建成功","data":null}

查看数据库的变化

订单表下单的内容

库存表已消耗10件，剩余90件

账户表消费10元，剩余990元

停掉账户服务模拟宕机异常
执行下订单接口，会报以下异常

Load balancer does not have available server for client: seata-account-service

再次查看数据库的变化

订单表增加了一个新订单

库存表又消耗10件，剩余80件

账户表没有任何变化

问题出现了：库存扣减成功，但没有收到钱(˶‾᷄ ⁻̫ ‾᷅˵)

5.2 使用Seata后的场景

在下订单的方法上添加@GlobalTransactional注解

@Override
// 重点！！！
@GlobalTransactional
public void create(Order order) {
  log.info("---新建订单--->");
  orderDao.create(order);

  log.info("---订单微服务开始调用库存，做扣减Count--->");
  storageService.decrease(order.getProductId(), order.getCount());

  log.info("---订单微服务开始调用账户，做扣减Money--->");
  accountService.decrease(order.getUserId(), order.getMoney());

  log.info("---修改订单状态--->");
  orderDao.update(order.getUserId(), 0);

  log.info("下单成功(^_^)v");
}

正常情况不再演示，与上述不用Seata的场景一样
将账户服务停掉模拟宕机场景，执行下单接口

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

这时候会报以下异常

Connection refused (Connection refused) executing POST http://seata-account-service/account/decrease?userId=1&money=10

这时候查看数据库的变化

订单表没有新增订单

库存表没有扣减库存

账户表也没有扣减金额

完结 o(≧v≦)o～

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