SpringCloud Alibaba用Seata处理分布式事务的方法(alibaba,seata,springcloud,开发技术)

Seata简介

在传统的单体项目中，我们使用@Transactional注解就能实现基本的ACID事务了。
但是前提是：
1） 数据库支持事务（如：MySQL的innoDB引擎）
2） 所有业务都在同一个数据库中执行

随着微服务架构的引入，需要对数据库进行分库分表，每个服务拥有自己的数据库，这样传统的事务就不起作用了，那么我们如何保证多个服务中数据的一致性呢？

这样就出现了分布式事务，而Seata就是为微服务架构而生的一种高性能、易于使用的分布式事务解决方案。

Seata 中有三个基础组件：

1. Transaction Coordinator(TC协调者)：维护全局和分支事务的状态，驱动全局提交或回滚。

2. Transaction Manager(TM事务管理)：定义全局事务的范围，开启、提交或回滚一个全局事务。

3. Resource Manager(RM资源管理)：管理分支事务资源，与 TC 通讯并报告分支事务状态，管理本地事务的提交与回滚。
   

可以这么说一个分布式事务就是全局事务GlobalTransaction，而全局事务是由一个个的分支事务组成的，每个分支事务就是一个本地事务。

Seata的生命周期

1. TM 要求 TC 生成一个全局事务，并由 TC 生成一个全局事务XID 返回。

2. XID 通过微服务调用链传播。

3. RM 向 TC 注册本地事务，将其注册到 ID 为 XID 的全局事务中。

4. TM 要求 TC 提交或回滚XID 对应的全局事务。

5. TC 驱动 XID 对应的全局事务对应的所有的分支事务提交或回滚。

Seata安装和配置

安装nacos，本案例使用了nacos作为注册中心
https://github.com/alibaba/nacos/releases
下载nacos，本文使用的是windows版本1.4.0
使用命令行进入bin目录，以单机模式启动nacos

startup-mstandalone

安装和配置Seata

http://seata.io/zh-cn/blog/download.html
下载Seata，这里是Windows版本的1.4.0
解压后，进入conf目录，配置file.conf和registry.conf两个文件

file.conf主要是数据库的配置，配置如下

registry.conf 是注册中心的配置

另外conf目录中还需要一个脚本文件：nacos-config.sh 用于对nacos进行初始化配置
在seata1.4.0中是没有的，需要自行创建，内容如下：

#!/usr/bin/envbash#Copyright1999-2019Seata.ioGroup.##LicensedundertheApacheLicense,Version2.0(the"License");#youmaynotusethisfileexceptincompliancewiththeLicense.#YoumayobtainacopyoftheLicenseat、##http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0##Unlessrequiredbyapplicablelaworagreedtoinwriting,software#distributedundertheLicenseisdistributedonan"ASIS"BASIS,#WITHOUTWARRANTIESORCONDITIONSOFANYKIND,eitherexpressorimplied.#SeetheLicenseforthespecificlanguagegoverningpermissionsand#limitationsundertheLicense.whilegetopts":h:p:g:t:u:w:"optdocase$optinh)host=$OPTARG;;p)port=$OPTARG;;g)group=$OPTARG;;t)tenant=$OPTARG;;u)username=$OPTARG;;w)password=$OPTARG;;?)echo"USAGEOPTION:$0[-hhost][-pport][-ggroup][-ttenant][-uusername][-wpassword]"exit1;;esacdoneurlencode(){for((i=0;i<${#1};i++))dochar="${1:$i:1}"case$charin[a-zA-Z0-9.~_-])printf$char;;*)printf'%%%02X'"'$char";;esacdone}if[[-z${host}]];thenhost=localhostfiif[[-z${port}]];thenport=8848fiif[[-z${group}]];thengroup="SEATA_GROUP"fiif[[-z${tenant}]];thentenant=""fiif[[-z${username}]];thenusername=""fiif[[-z${password}]];thenpassword=""finacosAddr=$host:$portcontentType="content-type:application/json;charset=UTF-8"echo"setnacosAddr=$nacosAddr"echo"setgroup=$group"failCount=0tempLog=$(mktemp-u)functionaddConfig(){curl-XPOST-H"${contentType}""http://$nacosAddr/nacos/v1/cs/configs?dataId=$(urlencode$1)&group=$group&content=$(urlencode$2)&tenant=$tenant&username=$username&password=$password">"${tempLog}"2>/dev/nullif[[-z$(cat"${tempLog}")]];thenecho"Pleasechecktheclusterstatus."exit1fiif[[$(cat"${tempLog}")=~"true"]];thenecho"Set$1=$2successfully"elseecho"Set$1=$2failure"((failCount++))fi}count=0forlinein$(cat$(dirname"$PWD")/config.txt|seds/[[:space:]]//g);do((count++))key=${line%%=*}value=${line#*=}addConfig"${key}""${value}"doneecho"========================================================================="echo"Completeinitializationparameters,total-count:$count,failure-count:$failCount"echo"========================================================================="if[[${failCount}-eq0]];thenecho"Initnacosconfigfinished,pleasestartseata-server."elseecho"initnacosconfigfail."fi

在seata的根目录，与conf同级的目录下，还需要config.txt 配置文件，默认也是没有的

只需要对mysql的配置进行修改

完整文件：

transport.type=TCPtransport.server=NIOtransport.heartbeat=truetransport.enableClientBatchSendRequest=truetransport.threadFactory.bossThreadPrefix=NettyBosstransport.threadFactory.workerThreadPrefix=NettyServerNIOWorkertransport.threadFactory.serverExecutorThreadPrefix=NettyServerBizHandlertransport.threadFactory.shareBossWorker=falsetransport.threadFactory.clientSelectorThreadPrefix=NettyClientSelectortransport.threadFactory.clientSelectorThreadSize=1transport.threadFactory.clientWorkerThreadPrefix=NettyClientWorkerThreadtransport.threadFactory.bossThreadSize=1transport.threadFactory.workerThreadSize=defaulttransport.shutdown.wait=3service.vgroupMapping.my_test_tx_group=defaultservice.default.grouplist=127.0.0.1:8091service.enableDegrade=falseservice.disableGlobalTransaction=falseclient.rm.asyncCommitBufferLimit=10000client.rm.lock.retryInterval=10client.rm.lock.retryTimes=30client.rm.lock.retryPolicyBranchRollbackOnConflict=trueclient.rm.reportRetryCount=5client.rm.tableMetaCheckEnable=falseclient.rm.tableMetaCheckerInterval=60000client.rm.sqlParserType=druidclient.rm.reportSuccessEnable=falseclient.rm.sagaBranchRegisterEnable=falseclient.rm.tccActionInterceptorOrder=-2147482648client.tm.commitRetryCount=5client.tm.rollbackRetryCount=5client.tm.defaultGlobalTransactionTimeout=60000client.tm.degradeCheck=falseclient.tm.degradeCheckAllowTimes=10client.tm.degradeCheckPeriod=2000client.tm.interceptorOrder=-2147482648store.mode=filestore.lock.mode=filestore.session.mode=filestore.publicKey=xxstore.file.dir=file_store/datastore.file.maxBranchSessionSize=16384store.file.maxGlobalSessionSize=512store.file.fileWriteBufferCacheSize=16384store.file.flushDiskMode=asyncstore.file.sessionReloadReadSize=100store.db.datasource=druidstore.db.dbType=mysqlstore.db.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driverstore.db.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/seata?useUnicode=true&rewriteBatchedStatements=truestore.db.user=rootstore.db.password=123456store.db.minConn=5store.db.maxConn=30store.db.globalTable=global_tablestore.db.branchTable=branch_tablestore.db.queryLimit=100store.db.lockTable=lock_tablestore.db.maxWait=5000store.redis.mode=singlestore.redis.single.host=127.0.0.1store.redis.single.port=6379store.redis.sentinel.masterName=xxstore.redis.sentinel.sentinelHosts=xxstore.redis.maxConn=10store.redis.minConn=1store.redis.maxTotal=100store.redis.database=0store.redis.password=xxstore.redis.queryLimit=100server.recovery.committingRetryPeriod=1000server.recovery.asynCommittingRetryPeriod=1000server.recovery.rollbackingRetryPeriod=1000server.recovery.timeoutRetryPeriod=1000server.maxCommitRetryTimeout=-1server.maxRollbackRetryTimeout=-1server.rollbackRetryTimeoutUnlockEnable=falseserver.distributedLockExpireTime=10000client.undo.dataValidation=trueclient.undo.logSerialization=jacksonclient.undo.onlyCareUpdateColumns=trueserver.undo.logSaveDays=7server.undo.logDeletePeriod=86400000client.undo.logTable=undo_logclient.undo.compress.enable=trueclient.undo.compress.type=zipclient.undo.compress.threshold=64klog.exceptionRate=100transport.serialization=seatatransport.compressor=nonemetrics.enabled=falsemetrics.registryType=compactmetrics.exporterList=prometheusmetrics.exporterPrometheusPort=9898

在conf目录中，使用Git Bash进入命令行，输入

shnacos-config.sh127.0.0.1

这是对Seata进行初始化配置，上图表示所有配置都成功设置了
在nacos中可以看到出现了seata相关的配置

接下来在seata数据库中，新建三个表

droptableifexists`global_table`;createtable`global_table`(`xid`varchar(128)notnull,`transaction_id`bigint,`status`tinyintnotnull,`application_id`varchar(32),`transaction_service_group`varchar(32),`transaction_name`varchar(128),`timeout`int,`begin_time`bigint,`application_data`varchar(2000),`gmt_create`datetime,`gmt_modified`datetime,primarykey(`xid`),key`idx_gmt_modified_status`(`gmt_modified`,`status`),key`idx_transaction_id`(`transaction_id`));droptableifexists`branch_table`;createtable`branch_table`(`branch_id`bigintnotnull,`xid`varchar(128)notnull,`transaction_id`bigint,`resource_group_id`varchar(32),`resource_id`varchar(256),`lock_key`varchar(128),`branch_type`varchar(8),`status`tinyint,`client_id`varchar(64),`application_data`varchar(2000),`gmt_create`datetime,`gmt_modified`datetime,primarykey(`branch_id`),key`idx_xid`(`xid`));droptableifexists`lock_table`;createtable`lock_table`(`row_key`varchar(128)notnull,`xid`varchar(96),`transaction_id`long,`branch_id`long,`resource_id`varchar(256),`table_name`varchar(32),`pk`varchar(36),`gmt_create`datetime,`gmt_modified`datetime,primarykey(`row_key`));

在项目相关的数据库中，新建表undo_log 用于记录撤销日志

CREATETABLE`undo_log`(`id`bigint(20)NOTNULLAUTO_INCREMENT,`branch_id`bigint(20)NOTNULL,`xid`varchar(100)NOTNULL,`context`varchar(128)NOTNULL,`rollback_info`longblobNOTNULL,`log_status`int(11)NOTNULL,`log_created`datetimeNOTNULL,`log_modified`datetimeNOTNULL,`ext`varchar(100)DEFAULTNULL,PRIMARYKEY(`id`),UNIQUEKEY`ux_undo_log`(`xid`,`branch_id`))ENGINE=InnoDBAUTO_INCREMENT=1DEFAULTCHARSET=utf8;

最后在bin目录中，启动命令行，执行seata-server.bat 启动Seata服务

项目应用Seata

SpringCloud项目中有两个服务：订单服务和库存服务，基本业务是：

• 购买商品

• 插入订单

• 减少库存

订单详情表

DROPTABLEIFEXISTS`tb_order_detail`;CREATETABLE`tb_order_detail`(`id`bigint(20)NOTNULLAUTO_INCREMENTCOMMENT'订单详情id',`order_id`bigint(20)NOTNULLCOMMENT'订单id',`sku_id`bigint(20)NOTNULLCOMMENT'sku商品id',`num`int(11)NOTNULLCOMMENT'购买数量',`title`varchar(256)NOTNULLCOMMENT'商品标题',`own_spec`varchar(1024)DEFAULT''COMMENT'商品动态属性键值集',`price`bigint(20)NOTNULLCOMMENT'价格,单位：分',`image`varchar(128)DEFAULT''COMMENT'商品图片',PRIMARYKEY(`id`),KEY`key_order_id`(`order_id`)USINGBTREE)ENGINE=MyISAMAUTO_INCREMENT=131DEFAULTCHARSET=utf8COMMENT='订单详情表';

库存表

DROPTABLEIFEXISTS`tb_stock`;CREATETABLE`tb_stock`(`sku_id`bigint(20)NOTNULLCOMMENT'库存对应的商品skuid',`seckill_stock`int(9)DEFAULT'0'COMMENT'可秒杀库存',`seckill_total`int(9)DEFAULT'0'COMMENT'秒杀总数量',`stock`int(9)NOTNULLCOMMENT'库存数量',PRIMARYKEY(`sku_id`))ENGINE=MyISAMDEFAULTCHARSET=utf8COMMENT='库存表，代表库存，秒杀库存等信息';

父项目定义了springboot、springcloud、springcloud-alibaba的版本

<parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.3.10.RELEASE</version><relativePath/><!--lookupparentfromrepository--></parent><dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId><version>0.9.0.RELEASE</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId><version>2.2.1.RELEASE</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>Hoxton.SR8</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency></dependencies></dependencyManagement>

子项目的依赖定义了nacos和seata客户端

<dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId><scope>runtime</scope></dependency><dependency><groupId>com.baomidou</groupId><artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId><version>3.3.2</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.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><groupId>io.seata</groupId><artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId></exclusion></exclusions></dependency><dependency><groupId>io.seata</groupId><artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId><version>1.2.0</version></dependency>

子项目配置文件

完整配置

server:port:8001spring:application:name:stock-servicecloud:nacos:discovery:server-addr:localhost:8848alibaba:seata:enabled:trueenable-auto-data-source-proxy:truetx-service-group:my_test_tx_groupregistry:type:nacosnacos:application:seata-serverserver-addr:127.0.0.1:8848username:nacospassword:nacosconfig:type:nacosnacos:server-addr:127.0.0.1:8848group:SEATA_GROUPusername:nacospassword:nacosservice:vgroup-mapping:my_test_tx_group:defaultdisable-global-transaction:falseclient:rm:report-success-enable:falsedatasource:driver-class-name:com.mysql.cj.jdbc.Driverurl:jdbc:mysql://localhost:3306/eshop?serverTimezone=UTC&useUnicode=true&useSSL=false&characterEncoding=utf8username:rootpassword:123456

库存服务定义了减库存的方法

@RestControllerpublicclassStockController{@AutowiredprivateIStockServicestockService;@PutMapping("/stock")publicResponseEntity<Stock>reduceSkuStock(@RequestParam("skuId")LongskuId,@RequestParam("number")Integernumber){Stockstock=stockService.getById(skuId);if(stock.getStock()<number){thrownewRuntimeException("库存不足,SkuId:"+skuId);}stock.setStock(stock.getStock()-number);stockService.updateById(stock);returnResponseEntity.ok(stock);}}

订单服务在插入订单后，使用Feign调用了减库存的服务

@ServicepublicclassOrderDetailServiceImplextendsServiceImpl<OrderDetailMapper,OrderDetail>implementsIOrderDetailService{//库存服务Feign@AutowiredprivateStockFeignClientstockFeignClient;//@Transactional@GlobalTransactional(rollbackFor={Exception.class})@OverridepublicvoidmakeOrder(OrderDetailorderDetail){this.save(orderDetail);//保存订单intx=11/0;//抛出异常//减库存stockFeignClient.reduceSkuStock(orderDetail.getSkuId(),orderDetail.getNum());}}

插订单和减库存属于两个服务，传统的@Transactional已经不能保证它们的原子性了
这里使用了Seata提供的@GlobalTransactional全局事务注解，出现任何异常后都能实现业务回滚。
测试用例：

@RunWith(SpringRunner.class)@SpringBootTestpublicclassOrderServiceApplicationTests{@AutowiredprivateIOrderDetailServiceorderDetailService;@TestpublicvoidtestOrder(){OrderDetailorderDetail=newOrderDetail();orderDetail.setNum(100);orderDetail.setOrderId(9999L);orderDetail.setPrice(9999L);orderDetail.setSkuId(27359021728L);orderDetail.setTitle(UUID.randomUUID().toString());orderDetailService.makeOrder(orderDetail);}}

运行后看到启动了全局事务，发生异常后，两个服务也都能成功回滚。