XA模式
XA模式原理
XA 规范 是 X/Open 组织定义的分布式事务处理（DTP，Distributed Transaction Processing）标准，XA 规范 描述了全局的TM与局部的RM之间的接口，几乎所有主流的数据库都对 XA 规范 提供了支持。
seata的XA模式
seata的XA模式做了一些调整，但大体相似：
RM一阶段的工作：
① 注册分支事务到TC
② 执行分支业务sql但不提交
③ 报告执行状态到TC
TC二阶段的工作：
-
TC检测各分支事务执行状态
a. 如果都成功，通知所有RM提交事务
b. 如果有失败，通知所有RM回滚事务
RM二阶段的工作：
- 接收TC指令，提交或回滚事务
XA模式的优点是什么？
- 事务的强一致性，满足ACID原则。
- 常用数据库都支持，实现简单，并且没有代码侵入
XA模式的缺点是什么？
- 因为一阶段需要锁定数据库资源，等待二阶段结束才释放，性能较差
- 依赖关系型数据库实现事务
实现XA模式
Seata的starter已经完成了XA模式的自动装配，实现非常简单，步骤如下：
- 修改application.yml文件（每个参与事务的微服务），开启XA模式：
seata: data-source-proxy-mode: XA # 开启数据源代理的XA模式 - 给发起全局事务的入口方法添加@GlobalTransactional注解，本例中是OrderServiceImpl中的create方法：
@Override @GlobalTransactional public Long create(Order order) { // 创建订单 orderMapper.insert(order); // 扣余额 ...略 // 扣减库存 ...略 return order.getId(); } - 重启服务并测试
AT模式
AT模式原理
AT模式同样是分阶段提交的事务模型，不过缺弥补了XA模型中资源锁定周期过长的缺陷。
阶段一RM的工作：
-
注册分支事务
-
记录undo-log（数据快照）
-
执行业务sql并提交
-
报告事务状态
阶段二提交时RM的工作：
- 删除undo-log即可
阶段二回滚时RM的工作：
- 根据undo-log恢复数据到更新前
例如，一个分支业务的SQL是这样的：update tb_account set money = money - 10 where id = 1
简述AT模式与XA模式最大的区别是什么？
-
XA模式一阶段不提交事务，锁定资源；AT模式一阶段直接提交，不锁定资源。
-
XA模式依赖数据库机制实现回滚；AT模式利用数据快照实现数据回滚。
-
XA模式强一致；AT模式最终一致
AT模式的脏写问题
AT模式的优点：
-
一阶段完成直接提交事务，释放数据库资源，性能比较好
-
利用全局锁实现读写隔离
-
没有代码侵入，框架自动完成回滚和提交
AT模式的缺点：
- 两阶段之间属于软状态，属于最终一致
- 框架的快照功能会影响性能，但比XA模式要好很多
实现AT模式
AT模式中的快照生成、回滚等动作都是由框架自动完成，没有任何代码侵入，因此实现非常简单。
- 导入课前资料提供的Sql文件：seata-at.sql，其中lock_table导入到TC服务关联的数据库，undo_log表导入到微服务关联的数据库：
SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;
-- ----------------------------
-- Table structure for undo_log
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `undo_log`;
CREATE TABLE `undo_log` (
`branch_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT 'branch transaction id',
`xid` varchar(100) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL COMMENT 'global transaction id',
`context` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL COMMENT 'undo_log context,such as serialization',
`rollback_info` longblob NOT NULL COMMENT 'rollback info',
`log_status` int(11) NOT NULL COMMENT '0:normal status,1:defense status',
`log_created` datetime(6) NOT NULL COMMENT 'create datetime',
`log_modified` datetime(6) NOT NULL COMMENT 'modify datetime',
UNIQUE INDEX `ux_undo_log`(`xid`, `branch_id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci COMMENT = 'AT transaction mode undo table' ROW_FORMAT = Compact;
-- ----------------------------
-- Records of undo_log
-- ----------------------------
-- ----------------------------
-- Table structure for lock_table
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `lock_table`;
CREATE TABLE `lock_table` (
`row_key` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL,
`xid` varchar(96) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`transaction_id` bigint(20) NULL DEFAULT NULL,
`branch_id` bigint(20) NOT NULL,
`resource_id` varchar(256) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`table_name` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`pk` varchar(36) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`gmt_create` datetime NULL DEFAULT NULL,
`gmt_modified` datetime NULL DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`row_key`) USING BTREE,
INDEX `idx_branch_id`(`branch_id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Compact;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;
- 修改application.yml文件，将事务模式修改为AT模式即可：
seata:
data-source-proxy-mode: AT # 开启数据源代理的AT模式
- 重启服务并测试
TCC模式
TCC模式原理
TCC模式与AT模式非常相似，每阶段都是独立事务，不同的是TCC通过人工编码来实现数据恢复。需要实现三个方法：
- Try：资源的检测和预留；
- Confirm：完成资源操作业务；要求 Try 成功 Confirm 一定要能成功。
- Cancel：预留资源释放，可以理解为try的反向操作。
TCC模式的每个阶段是做什么的？
-
Try：资源检查和预留
-
Confirm：业务执行和提交
-
Cancel：预留资源的释放
TCC的优点是什么？
-
一阶段完成直接提交事务，释放数据库资源，性能好
-
相比AT模型，无需生成快照，无需使用全局锁，性能最强
-
不依赖数据库事务，而是依赖补偿操作，可以用于非事务型数据库
TCC的缺点是什么？
-
有代码侵入，需要人为编写try、Confirm和Cancel接口，太麻烦
-
软状态，事务是最终一致
-
需要考虑Confirm和Cancel的失败情况，做好幂等处理
TCC的空回滚和业务悬挂
当某分支事务的try阶段阻塞时，可能导致全局事务超时而触发二阶段的cancel操作。在未执行try操作时先执行了cancel操作，这时cancel不能做回滚，就是空回滚。
对于已经空回滚的业务，如果以后继续执行try，就永远不可能confirm或cancel，这就是业务悬挂。应当阻止执行空回滚后的try操作，避免悬挂
业务分析
为了实现空回滚、防止业务悬挂，以及幂等性要求。我们必须在数据库记录冻结金额的同时，记录当前事务id和执行状态，为此我们设计了一张表
CREATE TABLE `account_freeze_tbl` (
`xid` varchar(128) NOT NULL,
`user_id` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '用户id',
`freeze_money` int(11) unsigned DEFAULT '0' COMMENT '冻结金额',
`state` int(1) DEFAULT NULL COMMENT '事务状态，0:try，1:confirm，2:cancel',
PRIMARY KEY (`xid`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 ROW_FORMAT=COMPACT;
声明TCC接口
TCC的Try、Confirm、Cancel方法都需要在接口中基于注解来声明，语法如下：
@LocalTCC
public interface TCCService {
/**
* Try逻辑，@TwoPhaseBusinessAction中的name属性要与当前方法名一致，用于指定Try逻辑对应的方法
*/
@TwoPhaseBusinessAction(name = "prepare", commitMethod = "confirm", rollbackMethod = "cancel")
void prepare(@BusinessActionContextParameter(paramName = "param") String param);
/**
* 二阶段confirm确认方法、可以另命名，但要保证与commitMethod一致
*
* @param context 上下文,可以传递try方法的参数
* @return boolean 执行是否成功
*/
boolean confirm (BusinessActionContext context);
/**
* 二阶段回滚方法，要保证与rollbackMethod一致
*/
boolean cancel (BusinessActionContext context);
}
SAGA模式
Saga模式是SEATA提供的长事务解决方案。也分为两个阶段：
-
一阶段：直接提交本地事务
-
二阶段：成功则什么都不做；失败则通过编写补偿业务来回滚
Saga模式优点：
-
事务参与者可以基于事件驱动实现异步调用，吞吐高
-
一阶段直接提交事务，无锁，性能好
-
不用编写TCC中的三个阶段，实现简单
缺点：
- 软状态持续时间不确定，时效性差
- 没有锁，没有事务隔离，会有脏写
四种模式
| XA | AT | TCC | SAGA | |
|---|---|---|---|---|
| 一致性 | 强一致 | 弱一致 | 弱一致 | 最终一致 |
| 隔离性 | 完全隔离 | 基于全局锁隔离 | 基于资源预留隔离 | 无隔离 |
| 代码侵入 | 无 | 无 | 有，要编写三个接口 | 有，要编写状态机和补偿业务 |
| 性能 | 差 | 好 | 非常好 | 非常好 |
| 场景 | 对一致性、隔离性有高要求的业务 | 基于关系型数据库的大多数分布式事务场景都可以 | •对性能要求较高的事务。 •有非关系型数据库要参与的事务。 | •业务流程长、业务流程多 •参与者包含其它公司或遗留系统服务，无法提供TCC模式要求的三个接口 |
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