學(xué)習(xí)資源來(lái)自姜宇的《正本清源分布式事務(wù)之Seata》

Seata是阿里開(kāi)源的分布式事務(wù)解決方案。

2.1 Seata總體架構(gòu)

2.1.1 模塊組成

Seata的目錄結(jié)構(gòu)說(shuō)明如下：

• all: 只有一個(gè)pom文件，指定了Seata依賴(lài)的包。
• bom: 只有一個(gè)pom文件票编，指定了Seata依賴(lài)包的版本陷遮。
• changes: md文件描述版本變更情況挠乳。
• common: 通用模塊。包括通用工具類(lèi)讼呢、線程工具撩鹿、異常、加載類(lèi)等悦屏。
• compressor: 壓縮模塊节沦。封裝了各種壓縮剩下，比如Zip础爬、Gzip甫贯、7z、Lz4幕帆、Bzip2等获搏，部分通過(guò)引入第三方依賴(lài)實(shí)現(xiàn)，此模塊主要用于消息壓縮失乾。
• config: 配置模塊常熙。用于連接和操作配置中心，支持Nacos碱茁、Apollo裸卫、Etcd、Consul纽竣、ZooKeeper等墓贿。
• console: 用戶(hù)控制臺(tái)。應(yīng)該是最近新加的模塊蜓氨，目前源碼來(lái)看只是用于查看Seata是否還活著聋袋。
• core: 核心模塊。定義了RPC穴吹、Nety幽勒、事件、協(xié)議港令、事務(wù)上下文等啥容。
• discovery: 發(fā)現(xiàn)模塊。用于服務(wù)發(fā)現(xiàn)顷霹，支持Nacos咪惠、Etcd、Eureka淋淀、Redis遥昧、ZooKeeper等。
• distribution: 只有一個(gè)pom文件，用于打包發(fā)布渠鸽。
• ext/apm-seata-skywalking-plugin: 應(yīng)該是用于對(duì)skywalking監(jiān)控的支持叫乌。
• integration: 整合模塊。整合了Seata對(duì)多種RPC框架的支持徽缚，包括Dubbo、gRPC革屠、SOFA-RPC等凿试。用來(lái)實(shí)現(xiàn)Seata事務(wù)上下文在RPC框架的傳遞。
• metrics: 度量模塊似芝。用于收集一些Seata運(yùn)行指標(biāo)數(shù)據(jù)那婉，并導(dǎo)出到監(jiān)控系統(tǒng)(如Prometheus)。
• rm: 資源管理模塊党瓮。定義了多種類(lèi)型資源管理器的公共組件详炬，包括AT模式、TCC模式寞奸、Saga模式呛谜、XA模式的資源管理器。
• rm-datasource: AT模式的資源管理器模塊枪萄。實(shí)現(xiàn)了AT模式的數(shù)據(jù)源代理隐岛、SQL語(yǔ)句處理等。該模塊也包括對(duì)XA模式的支持瓷翻。
• saga: Saga模式的資源管理器模塊聚凹。用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)Saga模式事務(wù)的支持。
• script: 腳本模塊齐帚。定義了需要的腳本文件和配置文件妒牙。
• seata-plugin: seata的一些插件定制，目前里面只有一個(gè)OracleTimestampJacksonSerializer
• seata-spring-autoconfigure: spring自動(dòng)裝配
• seata-spring-boot-starter: 用于與Spring Boot結(jié)合对妄，簡(jiǎn)化使用湘今。
• serializer: 序列化模塊。用于Seata消息序列化和反序列化饥伊，支持多種協(xié)議象浑，包括Seata私有的序列化協(xié)議、FST琅豆、Hessian愉豺、Kryo等。
• server: 服務(wù)端模塊茫因。用來(lái)實(shí)現(xiàn)事務(wù)協(xié)調(diào)器蚪拦，維護(hù)全局事務(wù)和分布式事務(wù)的狀態(tài)，推進(jìn)事務(wù)兩階段提交/回滾。
• spring: Spring支持模塊驰贷。定義了Seata事務(wù)注解盛嘿。
• sqlparser: SQL解析模塊。Seata使用Druid SQL解釋器括袒。
• style: 定義了代碼規(guī)范次兆。
• tcc: TCC模式資源管理器模塊。用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)TCC事務(wù)模式的支持锹锰。
• test: 測(cè)試模塊芥炭。
• tm: 事務(wù)協(xié)調(diào)器模塊。定義了全局事務(wù)的范圍恃慧、開(kāi)啟全局事務(wù)园蝠、提交/回滾全局事務(wù)。

斜體部分是我自己補(bǔ)充的痢士，書(shū)中并沒(méi)有彪薛。

2.1.2 邏輯結(jié)構(gòu)

Seata有3個(gè)主要角色：TM(事務(wù)管理器Transaction Manager)、RM(資源管理器Resource Manager)和TC(事務(wù)協(xié)調(diào)器Transaction Coordinator)怠蹂。

其中善延，TM和RM是以SDK的形式作為Seata的客戶(hù)端與業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成在一起，TC作為Seata的服務(wù)的獨(dú)立部署褥蚯。

Seata處理分布式事務(wù)的主要流程：

(1) TM開(kāi)啟全局事務(wù)(TM向TC發(fā)起)挚冤。
(2) 事務(wù)參與者(應(yīng)用)通過(guò)RM與資源交互(本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)執(zhí)行事務(wù)但不提交)，并注冊(cè)分支事務(wù)(RM向TC注冊(cè)分支事務(wù))赞庶。
(3) 事務(wù)參與者在完成資源操作后(提交)训挡，上報(bào)分支事務(wù)狀態(tài)(RM向TC上報(bào)分支事務(wù)狀態(tài))
(4) TM結(jié)束全局事務(wù)，事務(wù)一階段結(jié)束(TM向TC發(fā)起提交/回滾全局事務(wù))歧强。
(5) TC推進(jìn)事務(wù)二階段操作(TC向TM發(fā)起二階段提交/回滾)澜薄。

書(shū)中后面的篇章主要詳細(xì)介紹AT和TCC模式，分布式事務(wù)流程大體一致摊册，后面會(huì)有針對(duì)具體模式的詳細(xì)流程肤京。

2.2 Seata事務(wù)模式

Seata支持4中事務(wù)模式：AT、TCC茅特、Saga忘分、XA。

2.2.1 AT模式

AT模式是Seata主推的分布式事務(wù)解決方案白修，對(duì)業(yè)務(wù)無(wú)侵入妒峦，真正做到業(yè)務(wù)與事務(wù)分離，用戶(hù)只需關(guān)注自己的“業(yè)務(wù)SQL語(yǔ)句”兵睛。

AT模式使用起來(lái)非常簡(jiǎn)單肯骇，與完全沒(méi)有使用分布式事務(wù)方案相比窥浪，業(yè)務(wù)邏輯不需要修改，只需要增加注解@GlobalTransactional即可笛丙。

2.2.2 TCC模式

TCC模式需要用戶(hù)根據(jù)自己的業(yè)務(wù)場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)try()漾脂、confirm()和cancel()3個(gè)方法：事務(wù)發(fā)起方在一階段執(zhí)行try()方法，二階段提交執(zhí)行confirm()方法胚鸯，回滾執(zhí)行cancel()方法骨稿。

TCC模式與AT模式的主要區(qū)別：

(1) 在使用上，TCC模式依賴(lài)用戶(hù)自行實(shí)現(xiàn)3個(gè)方法蠢琳，成本較大啊终；AT模式依賴(lài)全局事務(wù)注解和代理數(shù)據(jù)源，自動(dòng)完成分布式事務(wù)的處理傲须，成本低。
(2) TCC模式的作用范圍在應(yīng)用層趟脂，本質(zhì)上是實(shí)現(xiàn)針對(duì)某種業(yè)務(wù)邏輯的正向和反向方法泰讽；AT模式的作用范圍在底層數(shù)據(jù)源，通過(guò)保存操作行記錄的前后鏡像和生成反向SQL語(yǔ)句進(jìn)行補(bǔ)償操作昔期，對(duì)上層應(yīng)用透明已卸。
(3) TCC模式事務(wù)并發(fā)控制需要自行實(shí)現(xiàn)加鎖，AT模式由Seata框架自動(dòng)加鎖硼一。

舉例：
以扣錢(qián)的場(chǎng)景為例累澡，業(yè)務(wù)上完成對(duì)賬戶(hù)扣錢(qián)這一個(gè)分支事務(wù)操作，只需要一條更新賬戶(hù)余額的SQL語(yǔ)句就能完成般贼；但是如果接入TCC愧哟，用戶(hù)需要考慮如何將一步拆成兩階段，實(shí)現(xiàn)成3個(gè)方法哼蛆。
比如這樣蕊梧，扣錢(qián)場(chǎng)景中，try方法要做的是檢查賬戶(hù)余額是否充足腮介，預(yù)留轉(zhuǎn)賬資金(即凍結(jié))肥矢。在try方法執(zhí)行后，賬戶(hù)余額沒(méi)有改變叠洗，但是其中一部分被凍結(jié)了甘改，不能被其他事務(wù)使用。
二階段confirm方法執(zhí)行真正的扣錢(qián)操作灭抑，即扣掉try方法凍結(jié)的部分十艾。
如果二階段是回滾，則需要在cancel方法中釋放一階段try方法凍結(jié)的部分名挥，使賬戶(hù)回到初始狀態(tài)疟羹。

雖然相比AT模式主守，TCC模式對(duì)業(yè)務(wù)代碼侵入性太強(qiáng)。但是TCC沒(méi)有AT模式的全局行鎖榄融，加鎖邏輯需要根據(jù)業(yè)務(wù)自行實(shí)現(xiàn)参淫。因此TCC的性能會(huì)比AT模式更好，但如果用戶(hù)在tCC中自行實(shí)現(xiàn)了加鎖機(jī)制愧杯，這個(gè)優(yōu)勢(shì)就沒(méi)有了涎才。因此建議使用AT模式作為默認(rèn)方案，TCC模式作為特殊處理的補(bǔ)充方案力九。

2.2.3 Saga模式

Saga理論來(lái)自Hector和Kenneth 1987年發(fā)表的論文SAGAS耍铜。

Saga是一種補(bǔ)償協(xié)議，分布式事務(wù)內(nèi)有多個(gè)參與者跌前，每個(gè)參與者都要根據(jù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)正向操作和逆向回滾操作棕兼。

在分布式事務(wù)執(zhí)行過(guò)程中，會(huì)依次執(zhí)行個(gè)參與者的正向操作抵乓。

• 如果所有正向操作均成功伴挚，則分布式事務(wù)提交。
• 如果任何一個(gè)正向操作執(zhí)行失敗灾炭，則分布式事務(wù)會(huì)退回去執(zhí)行前面各參與者的逆向回滾操作茎芋，回滾已提交的參與者，使分布式事務(wù)回到初始狀態(tài)蜈出。

Saga模式的正向服務(wù)和補(bǔ)償服務(wù)都需要手動(dòng)實(shí)現(xiàn)田弥，因此有很強(qiáng)的侵入性。在Saga模式中铡原，分布式事務(wù)通常是有事件驅(qū)動(dòng)的偷厦，在各個(gè)參與者之間是異步執(zhí)行的。
Saga模式是一種長(zhǎng)事務(wù)解決方案眷蜈，是用于業(yè)務(wù)流程長(zhǎng)且需要保證事務(wù)最終一致性的業(yè)務(wù)系統(tǒng)沪哺。Saga模式的一階段就會(huì)提交本地事務(wù)，在無(wú)鎖酌儒、長(zhǎng)流程下可以保證性能辜妓。

Saga的優(yōu)勢(shì)：

• 在一階段提交本地事務(wù)，無(wú)鎖忌怎，高性能籍滴。
• 參與者可以采用事件驅(qū)動(dòng)異步執(zhí)行，高吞吐榴啸。
• 補(bǔ)償服務(wù)即正向服務(wù)的反向操作孽惰，易于理解和實(shí)現(xiàn)。

Saga模式也存在明顯的缺點(diǎn)：在一階段已經(jīng)提交了本地事務(wù)鸥印，且沒(méi)有進(jìn)行預(yù)留動(dòng)作勋功，所以不能保證隔離性坦报，不容易進(jìn)行并發(fā)控制。與AT狂鞋、TCC相比片择，適用場(chǎng)景有限。

2.2.4 XA模式

在XA模式中骚揍，需要在Seata定義的分布式范圍內(nèi)字管，利用事務(wù)資源(數(shù)據(jù)庫(kù)、消息服務(wù)等)實(shí)現(xiàn)對(duì)XA協(xié)議的支持信不，以XA協(xié)議的戒指來(lái)管理分支事務(wù)嘲叔。

本質(zhì)上，Seata另外3中模式(AT抽活、TCC硫戈、Saga)都是補(bǔ)償型的。事務(wù)處理機(jī)制構(gòu)建在框架或應(yīng)用中下硕，事務(wù)資源(數(shù)據(jù)庫(kù))本身對(duì)分布式事務(wù)是無(wú)感知的掏愁。而在XA模式下，事務(wù)資源對(duì)分布式事務(wù)是感知的卵牍。

XA協(xié)議要求事務(wù)資源本身提供對(duì)規(guī)范和協(xié)議的支持。因?yàn)槭聞?wù)資源可感知并參與分布式事務(wù)處理過(guò)程沦泌，所以事務(wù)資源可以保障從任何視角對(duì)數(shù)據(jù)訪問(wèn)進(jìn)行有效隔離糊昙，滿足全局?jǐn)?shù)據(jù)一致性。

XA模式是傳統(tǒng)分布式強(qiáng)一致性的解決方案谢谦，性能較低释牺，在實(shí)際業(yè)務(wù)中使用較少。