Spring Boot 集成 Seata 解决分布式事务问题

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。

Spring Boot 集成 Seata 解决分布式事务问题

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?

Spring Boot 集成 Seata 解决分布式事务问题

Seata怎么办?

Spring Boot 集成 Seata 解决分布式事务问题

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。

Spring Boot 集成 Seata 解决分布式事务问题

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。
Spring Boot 集成 Seata 解决分布式事务问题

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。
Spring Boot 集成 Seata 解决分布式事务问题

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。
  • 帐户服务:从用户帐户中扣除余额。

环境准备

步骤 1:建立数据库

<code># db_seataDROP SCHEMA IF EXISTS db_seata;CREATE SCHEMA db_seata;USE db_seata;# AccountCREATE TABLE `account_tbl` (  `id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,  `user_id` VARCHAR(255) DEFAULT NULL,  `money` INT(11) DEFAULT 0,  PRIMARY KEY (`id`)) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8;INSERT INTO account_tbl (id, user_id, money)VALUES (1, '1001', 10000);INSERT INTO account_tbl (id, user_id, money)VALUES (2, '1002', 10000);# OrderCREATE TABLE `order_tbl`(  `id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,  `user_id` VARCHAR(255) DEFAULT NULL,  `commodity_code` VARCHAR(255) DEFAULT NULL,  `count` INT(11) DEFAULT '0',  `money` INT(11) DEFAULT '0',  PRIMARY KEY (`id`)) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8;# StorageCREATE TABLE `storage_tbl` (  `id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,  `commodity_code` VARCHAR(255) DEFAULT NULL,  `count` INT(11) DEFAULT '0',  PRIMARY KEY (`id`),  UNIQUE KEY `commodity_code` (`commodity_code`)) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8;INSERT INTO storage_tbl (id, commodity_code, count)VALUES (1, '2001', 1000);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,  PRIMARY KEY (`id`),  UNIQUE KEY `ux_undo_log` (`xid`,`branch_id`)) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;/<code>

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

<code>docker run --name seata-server -p 8091:8091 seataio/seata-server:latest/<code>

项目介绍


Spring Boot 集成 Seata 解决分布式事务问题

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

<code><dependency>    <groupid>io.seata/<groupid>    <artifactid>seata-spring-boot-starter/<artifactid>    <version>1.0.0/<version>/<dependency>/<code>

仓储服务

application.properties

<code>spring.application.name=account-serviceserver.port=8081spring.datasource.url=jdbc:mysql://172.16.2.101:3306/db_seata?useSSL=false&serverTimezone=UTCspring.datasource.username=rootspring.datasource.password=123456seata.tx-service-group=my_test_tx_groupmybatis.mapper-locations=classpath*:mapper/*Mapper.xmlseata.service.grouplist=172.16.2.101:8091logging.level.io.seata=infologging.level.io.seata.samples.account.persistence.AccountMapper=debug/<code>

StorageService

<code>public interface StorageService {    /**     * 扣除存储数量     */    void deduct(String commodityCode, int count);}/<code>

订单服务

<code>public interface OrderService {    /**     * 创建订单     */    Order create(String userId, String commodityCode, int orderCount);}/<code>

帐户服务

<code>public interface AccountService {    /**     * 从用户账户中借出     */    void debit(String userId, int money);}/<code>

主要业务逻辑

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

<code>@GlobalTransactionalpublic void purchase(String userId, String commodityCode, int orderCount) {    LOGGER.info("purchase begin ... xid: " + RootContext.getXID());    storageClient.deduct(commodityCode, orderCount);    orderClient.create(userId, commodityCode, orderCount);}/<code>

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

<code>@Componentpublic class SeataFilter implements Filter {    @Override    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {    }    @Override    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {        HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) servletRequest;        String xid = req.getHeader(RootContext.KEY_XID.toLowerCase());        boolean isBind = false;        if (StringUtils.isNotBlank(xid)) {            RootContext.bind(xid);            isBind = true;        }        try {            filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);        } finally {            if (isBind) {                RootContext.unbind();            }        }    }    @Override    public void destroy() {    }}/<code>

SeataRestTemplateAutoConfiguration

<code>@Configurationpublic class SeataRestTemplateAutoConfiguration {    @Autowired(            required = false    )    private Collection<resttemplate> restTemplates;    @Autowired    private SeataRestTemplateInterceptor seataRestTemplateInterceptor;    public SeataRestTemplateAutoConfiguration() {    }    @Bean    public SeataRestTemplateInterceptor seataRestTemplateInterceptor() {        return new SeataRestTemplateInterceptor();    }    @PostConstruct    public void init() {        if (this.restTemplates != null) {            Iterator var1 = this.restTemplates.iterator();            while (var1.hasNext()) {                RestTemplate restTemplate = (RestTemplate) var1.next();                List<clienthttprequestinterceptor> interceptors = new ArrayList(restTemplate.getInterceptors());                interceptors.add(this.seataRestTemplateInterceptor);                restTemplate.setInterceptors(interceptors);            }        }    }}/<clienthttprequestinterceptor>/<resttemplate>/<code>

测试

测试成功场景:

<code>curl -X POST http://127.0.0.1:8084/api/business/purchase/commit/<code>

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

<code>http://127.0.0.1:8084/api/business/purchase/rollback/<code>

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


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