承接上文
上一篇文章說到了Seata 為用戶提供了 AT、TCC馒索、SAGA 和 XA 事務(wù)模式名船，為用戶打造一站式的分布式解決方案渠驼。那么接下來我們將要針對(duì)于AT模式下進(jìn)行分布式事務(wù)開發(fā)的原理進(jìn)行介紹以及實(shí)戰(zhàn)。
Seata AT模式
在AT百揭、TCC、SAGA 和 XA 這四種事務(wù)模式中使用最多课锌，最方便的就是 AT 模式渺贤。與其他事務(wù)模式相比请毛，AT 模式可以應(yīng)對(duì)大多數(shù)的業(yè)務(wù)場景获印，且基本可以做到無業(yè)務(wù)入侵，開發(fā)人員能夠有更多的精力關(guān)注于業(yè)務(wù)邏輯開發(fā)玻孟。
使用AT模式的前提
任何應(yīng)用想要使用Seata的 AT 模式對(duì)分布式事務(wù)進(jìn)行控制黍翎，必須滿足以下 2 個(gè)前提：
- 必須使用支持本地 ACID 事務(wù)特性的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫艳丛，例如 MySQL氮双、Oracle 等；
- 應(yīng)用程序必須是使用 JDBC 對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問的 JAVA 應(yīng)用送爸。
Seata安裝使用
下載地址
Seata服務(wù)進(jìn)行下載的地址：https://seata.io/zh-cn/blog/download.html袭厂，訪問之后可以看到下面的資源中球匕，可以直接進(jìn)行下載亮曹，如下圖所示秘症。
但是由于官方維護(hù)的稍微緩慢，所以并不是最新的版本衷佃，如果你想要下載較新的版本氏义，可以去官方的Git倉庫中進(jìn)行下載對(duì)應(yīng)的版本文件包图云。地址為：https://github.com/seata/seata/releases竣况，可以看到下面的最新版本已經(jīng)到了1.6.1了
我們選擇下載對(duì)應(yīng)的可執(zhí)行包即可丹泉。
創(chuàng)建UNDO_LOG表
SEATA AT模式需要針對(duì)業(yè)務(wù)中涉及的各個(gè)數(shù)據(jù)庫表摹恨，分別創(chuàng)建一個(gè)UNDO_LOG（回滾日志）表。不同數(shù)據(jù)庫在創(chuàng)建 UNDO_LOG 表時(shí)會(huì)略有不同睁宰，以 MySQL 為例柒傻，其 UNDO_LOG 表的創(chuàng)表語句如下：
-- 注意此處0.3.0+ 增加唯一索引 ux_undo_log
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,
`ext` varchar(100) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
UNIQUE KEY `ux_undo_log` (`xid`,`branch_id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;
啟動(dòng)服務(wù)
下載服務(wù)器軟件包后诅愚，將其解壓縮劫映。主要通過腳本進(jìn)行啟動(dòng)Seata服務(wù)
Seata Server 目錄中包含以下子目錄：
- bin：用于存放Seata Server可執(zhí)行命令泳赋。
- conf：用于存放Seata Server的配置文件祖今。
- lib：用于存放Seata Server依賴的各種 Jar 包拣技。
- logs：用于存放Seata Server的日志膏斤。
Seata Server的執(zhí)行腳本
- seata-server.sh：主要是為Linux和Mac系統(tǒng)準(zhǔn)備的啟動(dòng)腳本邪驮。執(zhí)行
sh seata-server.sh啟動(dòng)服務(wù)毅访。 - seata-server.bat：主要是為Windows系統(tǒng)準(zhǔn)備的啟動(dòng)腳本喻粹。執(zhí)行
cmd seata-server.bat啟動(dòng)服務(wù)。
其中參數(shù)的選擇范圍如下所示
--host, -h（簡略指令）該地址向注冊(cè)中心公開守呜，其他服務(wù)可以通過該ip訪問seata-server型酥，默認(rèn): 0.0.0.0
--port, -p（簡略指令） 監(jiān)聽的端口，默認(rèn)值為8091
--storeMode, -m（簡略指令）日志存儲(chǔ)模式 : file（文件）查乒、db（數(shù)據(jù)庫）冕末，默認(rèn)為：file
--help 幫助指令
例如執(zhí)行shell腳本
sh seata-server.sh -p 8091 -h 127.0.0.1 -m file
AT 模式的工作機(jī)制
Seata的AT模式工作時(shí)大致可以分為以兩個(gè)階段，下面我們就結(jié)合一個(gè)實(shí)例來對(duì) AT 模式的工作機(jī)制進(jìn)行介紹侣颂。
整體機(jī)制
兩階段提交協(xié)議的演變：
- 一階段：業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和回滾日志記錄在同一個(gè)本地事務(wù)中提交档桃，釋放本地鎖和連接資源。
- 二階段：提交異步化憔晒，非常快速地完成拒担∴谕停回滾通過一階段的回滾日志進(jìn)行反向補(bǔ)償。
AT模式一階段
Seata AT模式一階段的工作流程如下圖所示
業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和回滾日志記錄在同一個(gè)本地事務(wù)中提交从撼，釋放本地鎖和連接資源州弟。
第一子階段-獲取SQL的基本信息
Seata攔截并解析業(yè)務(wù)SQL，得到SQL 的操作類型（INSERT/UPDATE/DELETE）低零、表名（tableXXX）婆翔、判斷條件（where condition = value）等相關(guān)信息。
第二子階段-查詢并備份【執(zhí)行之前】的數(shù)據(jù)快照
根據(jù)得到的業(yè)務(wù)SQL信息掏婶，生成“前鏡像查詢語句”啃奴。
select * from tableXX where condition=value;
執(zhí)行“前鏡像查詢語句”，得到即將執(zhí)行操作的數(shù)據(jù)雄妥，并將其保存為“前鏡像數(shù)據(jù)（beforeImage）”最蕾。
第三子階段-執(zhí)行業(yè)務(wù)操作的SQL語句
執(zhí)行業(yè)務(wù)SQL依溯，例如（update tableXX set parameter = 'value' where condition = value;），將這條記錄的進(jìn)行修改瘟则。
第四子階段-查詢業(yè)務(wù)操作之后的數(shù)據(jù)黎炉，并且保存下來
查詢后鏡像：根據(jù)“前鏡像數(shù)據(jù)”的主鍵（id : X），生成“后鏡像查詢語句”醋拧。
select * from tableXX where condition=value;
執(zhí)行“后鏡像查詢語句”慷嗜，得到執(zhí)行業(yè)務(wù)操作后的數(shù)據(jù)，并將其保存為“后鏡像數(shù)據(jù)（afterImage）”趁仙。
第五子階段-插入保存回滾日志記錄到undo_log表中
將前后鏡像數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)SQL的信息組成一條回滾日志記錄洪添，插入到 UNDO_LOG 表中垦页，示例回滾日志如下雀费。
{
"branchId": 641789253,
"undoItems": [{
"afterImage": {
"rows": [{
"fields": [{
"name": "id",
"type": 4,
"value": 1
}, {
"name": "name",
"type": 12,
"value": "GTS"
}, {
"name": "since",
"type": 12,
"value": "2014"
}]
}],
"tableName": "product"
},
"beforeImage": {
"rows": [{
"fields": [{
"name": "id",
"type": 4,
"value": 1
}, {
"name": "name",
"type": 12,
"value": "TXC"
}, {
"name": "since",
"type": 12,
"value": "2014"
}]
}],
"tableName": "product"
},
"sqlType": "UPDATE"
}],
"xid": "xid:xxx"
}
提交前需要獲取申請(qǐng)本地鎖
- 提交前，向TC注冊(cè)分支：申請(qǐng)TableXXX表中痊焊，id主鍵等于N的記錄的全局鎖 盏袄。需要確保先拿到全局鎖 。
- 拿不到全局鎖 薄啥，不能提交本地事務(wù)辕羽。
- 拿到全局鎖，會(huì)被限制在一定范圍內(nèi)垄惧，超出范圍將放棄刁愿，并回滾本地事務(wù)，釋放本地鎖到逊。
示例說明：
兩個(gè)全局事務(wù)tx1和tx2铣口，分別對(duì)a表的m字段進(jìn)行更新操作，m的初始值1000觉壶。
tx1先開始脑题，開啟本地事務(wù)，拿到本地鎖铜靶，更新操作 m = 1000 - 100 = 900叔遂。本地事務(wù)提交前，先拿到該記錄的全局鎖 争剿，本地提交釋放本地鎖已艰。
tx2后開始，開啟本地事務(wù)蚕苇，拿到本地鎖旗芬，更新操作 m = 900 - 100 = 800。本地事務(wù)提交前捆蜀，嘗試拿該記錄的全局鎖 疮丛，tx1 全局提交前幔嫂，該記錄的全局鎖被 tx1 持有，tx2需要重試等待 全局鎖 誊薄。
-
tx1二階段全局提交履恩，釋放全局鎖 。tx2 拿到全局鎖提交本地事務(wù)
image 如果tx1的二階段全局回滾呢蔫，則tx1需要重新獲取該數(shù)據(jù)的本地鎖切心，進(jìn)行反向補(bǔ)償?shù)母虏僮鳎瑢?shí)現(xiàn)分支的回滾片吊。
此時(shí)绽昏，如果tx2仍在等待該數(shù)據(jù)的全局鎖，同時(shí)持有本地鎖俏脊，則tx1的分支回滾會(huì)失敗全谤。分支的回滾會(huì)一直重試，直到tx2的全局鎖等鎖超時(shí)爷贫，放棄全局鎖并回滾本地事務(wù)釋放本地鎖认然，tx1 的分支回滾最終成功。因?yàn)檎麄€(gè)過程全局鎖在tx1結(jié)束前一直是被tx1持有的漫萄，所以不會(huì)發(fā)生臟寫的問題卷员。
數(shù)據(jù)庫隔離級(jí)別
在數(shù)據(jù)庫本地事務(wù)隔離級(jí)別，讀已提交（Read Committed）或以上的基礎(chǔ)上腾务，Seata（AT 模式）的默認(rèn)全局隔離級(jí)別是讀未提交（Read Uncommitted） 毕骡。
如果應(yīng)用在特定場景下，必需要求全局的讀已提交 岩瘦，目前Seata的方式是通過 SELECT FOR UPDATE 語句的代理未巫。
SELECT FOR UPDATE 語句的執(zhí)行會(huì)申請(qǐng)全局鎖 ，如果全局鎖被其他事務(wù)持有担钮，則釋放本地鎖（回滾 SELECT FOR UPDATE 語句的本地執(zhí)行）并重試橱赠。這個(gè)過程中，查詢是被 block 住的箫津，直到全局鎖拿到狭姨，即讀取的相關(guān)數(shù)據(jù)是已提交的，才返回苏遥。
出于總體性能上的考慮饼拍，Seata目前的方案并沒有對(duì)所有 SELECT 語句都進(jìn)行代理，僅針對(duì) FOR UPDATE 的 SELECT 語句田炭。
本地事務(wù)提交
業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的更新和前面步驟中生成的UNDO LOG一并提交师抄，將本地事務(wù)提交的結(jié)果上報(bào)給TC。
AT模式二階段-回滾操作
收到TC的分支回滾請(qǐng)求教硫，開啟一個(gè)本地事務(wù)叨吮。
通過XID和Branch ID查找到相應(yīng)的UNDO LOG 記錄辆布。
數(shù)據(jù)校驗(yàn)：拿 UNDO LOG 中的后鏡與當(dāng)前數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果有不同茶鉴，說明數(shù)據(jù)被當(dāng)前全局事務(wù)之外的動(dòng)作做了修改锋玲。這種情況，需要根據(jù)配置策略來做處理涵叮，詳細(xì)的說明在另外的文檔中介紹惭蹂。
根據(jù) UNDO LOG 中的前鏡像和業(yè)務(wù)SQL的相關(guān)信息生成并執(zhí)行回滾的語句：
update TableXXX set parameter = 'XXX' where condition = value;
- 提交本地事務(wù)，并把本地事務(wù)的執(zhí)行結(jié)果（即分支事務(wù)回滾的結(jié)果）上報(bào)給 TC割粮。
AT模式二階段-提交操作
收到TC的分支提交請(qǐng)求盾碗，把請(qǐng)求放入一個(gè)異步任務(wù)的隊(duì)列中，馬上返回提交成功的結(jié)果給 TC舀瓢。
異步任務(wù)階段的分支提交請(qǐng)求將異步和批量地刪除相應(yīng) UNDO LOG 記錄廷雅。
