Dubbo学习系列之十四（Seata分布式事务方案AT模式）

一直说写有关最新技术的文章，但前面似乎都有点偏了，只能说算主流技术，今天这个主题，我觉得应该名副其实。分布式微服务的深水区并不是单个微服务的设计，而是服务间的数据一致性问题！解决了这个问题，才算是把分布式正式收编了！但分布式事务解决方案并没有统一的标准，只能说根据业务特点来适配，有实时的，非实时的，同步或异步的，之前已经实现了异步MQ的分布式事务方案，今天来看看Seata方案，自19年初才推出，还几易其名，目前还不算特别完善，但其光环太耀眼，作为一名IT人，还是有必要来瞧一瞧的。单说Seata，就有AT、TCC、Saga和XA模式，看来是盘大菜。

**工具：**

Idea201902/JDK11/Gradle5.6.2/Mysql8.0.11/Lombok0.26/Postman7.5.0/SpringBoot2.1.9/Nacos1.1.3/Seata0.8.1/SeataServer0.8.1/Dubbo2.7.3

**难度：**
新手--战士--老兵--大师

**目标：**

1.多模块微服务Dubbo框架整合Seata实现分布式事务的AT模式

2.使用Seata实现订单模块与其他模块的关联型事务的TCC模式
***

**步骤：**

**为了更好的遇到各种问题，同时保持时效性，我尽量使用最新的软件版本。代码地址：其中的day17，https://github.com/xiexiaobiao/dubbo-project.git**

文中图片有些显示不全，是图片很大，我担心缩放会看不清，所以部分显示不全的，可以下载图片再看。

1.先照搬来点背景材料，分布式事务典型场景如下图，一个business主事务发起多个分支事务，并需要保证一致的commit或rollback：

 

 

Seata框架，有三个模块，分别是

• - TM-TransactionManager事务管理器：定义全局事务的范围，开启、提交或回滚全局事务；
• - RM -ResourceManager资源管理器：管理分支事务的资源，注册分支事务到TC，与TC通信反馈分支事务状态，驱动分支事务提交或回滚；
• - TC-TransactionCoordinator事务协调器：维护全局和分支事务，驱动全局提交或回滚；

 分布式事务流程：

I. TM 请求TC 发起一个全局事务，同时TC生成一个 XID作为全局事务ID.

II. XID将分发给事务调用链上的所有微服务.

III. RM响应全局事务XID向TC注册本地分支事务.

IV. TM向TC发出提交或回滚全局事务XID的请求.

V. TC响应全局事务XID，驱动所有分支事务提交或 回滚本地分支事务.

其中 TM 和 RM 是作为 Seata 的客户端与业务系统集成在一起，TC 作为 Seata 的服务端独立部署。

再说seata的AT模式：AT 模式是一种无侵入的分布式事务解决方案。在 AT 模式下，用户只需关注自己的“业务 SQL”，用户的 “业务 SQL” 作为一阶段，Seata 框架会自动生成事务的二阶段提交和回滚操作。

• - 在一阶段，Seata 会拦截“业务 SQL”，首先解析 SQL 语义，找到“业务 SQL”要更新的业务数据，在业务数据被更新前，将其保存成“before image”，然后执行“业务 SQL”更新业务数据，在业务数据更新之后，再将其保存成“after image”，最后生成行锁。以上操作全部在一个数据库事务内完成，这样保证了一阶段操作的原子性。

  

• - 二阶段如果是提交的话，因为“业务 SQL”在一阶段已经提交至数据库， 所以 Seata 框架只需将一阶段保存的快照数据和行锁删掉，完成数据清理即可。

  

• - 二阶段如果是回滚的话，Seata 就需要回滚一阶段已经执行的“业务 SQL”，还原业务数据。回滚方式便是用“before image”还原业务数据；但在还原前要首先要校验脏写，对比“数据库当前业务数据”和 “after image”，如果两份数据完全一致就说明没有脏写，可以还原业务数据，如果不一致就说明有脏写，出现脏写就需要转人工处理。

 

 2.为了单一化技术点，我直接新建一个gradle项目，以官方例子为原型做抽取制作，模拟电商业务，整体架构为多模块微服务Dubbo框架，建立5个module，common为公共模块，account为用户账户处理，order为订单处理，storage为库存处理，business为业务处理，整体的处理逻辑为第一图。

 

3.在build.gradle中引入依赖，强烈建议边写代码边逐步引入，比如使用到druid才加入druid的依赖，这样才能知道每个依赖的作用和用法。

 

4.建表，项目文件中已有SQL.script,几个业务模块的对应的表，比较简单，略。重点关注下undo_log，此表为MQ存储事务执行前后的日志表，为**AT模式所必须**，用于事务提交和回滚，其中最关键字段即xid(全局事务ID)和branch_id(分支事务ID)。另外，我将各模块DB独立，是为了模拟分布式DB环境。

 

5.使用common模块的mbg快速生成各模块的Entity、Service、Impl、Mapper、Dao和Controller，可参考往期文章《》。注意每次生成时，需修改配置。

 

6.common模块：放公共的对象，如全局Enum，Exception，Dto等，还有Dubbo的接口。

 

7.storage模块：`com.biao.mall.storage.conf.SeataAutoConfig`进行Seata配置：

• - 先通过SpringBoot自动取得DataSourceProperties，并获取JDBC的连接信息；
• - 注入Druid连接池对象，并对DruidDataSource做属性设置，如线程池参数，超时参数等；
• - 注入RM的DataSourceProxy代理，来代理DruidDataSource；
• - 初始化Mybatis的SqlSessionFactory，这里使用的是DataSourceProxy实参，并将Mapper文件加入，映射Entity和Table；
• - 分支通过GlobalTransactionScanner来扫描XID，并注册本地事务；

@Configuration
public class SeataAutoConfig {

private DataSourceProperties dataSourceProperties;

@Autowired
public SeataAutoConfig(DataSourceProperties dataSourceProperties){
this.dataSourceProperties = dataSourceProperties;
}

/**
* init durid datasource
* @Return: druidDataSource  datasource instance
*/
@Bean
@Primary
public DruidDataSource druidDataSource(){
DruidDataSource druidDataSource = new DruidDataSource();
druidDataSource.setUrl(dataSourceProperties.getUrl());
druidDataSource.setUsername(dataSourceProperties.getUsername());
druidDataSource.setPassword(dataSourceProperties.getPassword());
druidDataSource.setDriverClassName(dataSourceProperties.getDriverClassName());
druidDataSource.setInitialSize(0);
druidDataSource.setMaxActive(180);
druidDataSource.setMaxWait(60000);
druidDataSource.setMinIdle(0);
druidDataSource.setValidationQuery("Select 1 from DUAL");
druidDataSource.setTestOnBorrow(false);
druidDataSource.setTestOnReturn(false);
druidDataSource.setTestWhileIdle(true);
druidDataSource.setTimeBetweenEvictionRunsMillis(60000);
druidDataSource.setMinEvictableIdleTimeMillis(25200000);
druidDataSource.setRemoveAbandoned(true);
druidDataSource.setRemoveAbandonedTimeout(1800);
druidDataSource.setLogAbandoned(true);
return druidDataSource;
}

/**
* init datasource proxy
* @Param: druidDataSource  datasource bean instance
* @Return: DataSourceProxy  datasource proxy
*/
@Bean
public DataSourceProxy dataSourceProxy(DruidDataSource druidDataSource){
return new DataSourceProxy(druidDataSource);
}

/**
* init mybatis sqlSessionFactory
* @Param: dataSourceProxy  datasource proxy
* @Return: DataSourceProxy  datasource proxy
*/
@Bean
public SqlSessionFactory sqlSessionFactory(DataSourceProxy dataSourceProxy) throws Exception {
SqlSessionFactoryBean factoryBean = new SqlSessionFactoryBean();
factoryBean.setDataSource(dataSourceProxy);
factoryBean.setMapperLocations(new PathMatchingResourcePatternResolver()
.getResources("classpath:/mapper/*Mapper.xml"));
factoryBean.setTransactionFactory(new JdbcTransactionFactory());
return factoryBean.getObject();
}

/**
* init global transaction scanner
* @Return: GlobalTransactionScanner
*/
@Bean
public GlobalTransactionScanner globalTransactionScanner(){
return new GlobalTransactionScanner("${spring.application.name}", "my_test_tx_group");
}
}

 

com.biao.mall.storage.dubbo.StorageDubboServiceImpl

：Dubbo微服务storage的具体实现，@Service注解为

com.apache.dubbo.config.annotation.Service

，将该服务注册到注册中心，本项目注册中心使用Nacos，不是ZK。

@Service(version = "1.0.0",protocol = "${dubbo.protocol.id}",
application = "${dubbo.application.id}",registry = "${dubbo.registry.id}")
public class StorageDubboServiceImpl implements StorageDubboService {

@Autowired
private ProductService  productService;

@Override
public ObjectResponse decreaseStorage(CommodityDTO commodityDTO) {
System.out.println("全局事务id ：" + RootContext.getXID());
return productService.decreaseStorage(commodityDTO);
}
}

另外注意， `com.biao.mall.storage.impl.ProductServiceImpl`中，这里的本地方法，并不需要@Transactional注解。

 

8.account模块和order模块和storage模块类似，只是order模块中`com.biao.mall.order.impl.OrdersServiceImpl`多了一个通过@Reference调用account服务的注解，其他，略。

 

9.business模块：SeataAutoConfig中因无本地事务，只需一个GlobalTransactionScanner，BusinessServiceImpl中：

• - 类注解@Service是Spring的注解;
• - 通过@Reference从注册中心获取storage和order服务;
• - handleBusiness方法上通过@GlobalTransactional发起全局事务，方法内就是具体使用storage和order服务;

@Service
public class BusinessServiceImpl implements BusinessService {

@Reference(version = "1.0.0")
private StorageDubboService storageDubboService;

@Reference(version = "1.0.0")
private OrderDubboService orderDubboService;

private boolean flag;

@Override
@GlobalTransactional(timeoutMills = 30000,name = "dubbo-seata-at-springboot")
public ObjectResponse handleBusiness(BusinessDTO businessDTO) {
System.out.println("开始全局事务，XID = " + RootContext.getXID());
ObjectResponse<Object> objectResponse = new ObjectResponse<>();
//1,减库存
CommodityDTO commodityDTO = new CommodityDTO();
commodityDTO.setCommodityCode(businessDTO.getCommodityCode());
commodityDTO.setCount(businessDTO.getCount());
ObjectResponse storageResponse = storageDubboService.decreaseStorage(commodityDTO);
//2,创建订单
OrderDTO orderDTO = new OrderDTO();
orderDTO.setUserId(businessDTO.getUserId());
orderDTO.setCommodityCode(businessDTO.getCommodityCode());
orderDTO.setOrderCount(businessDTO.getCount());
orderDTO.setOrderAmount(businessDTO.getAmount());
ObjectResponse<OrderDTO> response = orderDubboService.createOrder(orderDTO);

//打开注释测试事务发生异常后，全局回滚功能
//        if (!flag) {
//            throw new RuntimeException("测试抛异常后，分布式事务回滚！");
//        }
if (storageResponse.getStatus() != 200 || response.getStatus() != 200) {
throw new DefaultException(RspStatusEnum.FAIL);
}

objectResponse.setStatus(RspStatusEnum.SUCCESS.getCode());
objectResponse.setMessage(RspStatusEnum.SUCCESS.getMessage());
objectResponse.setData(response.getData());
return objectResponse;
}
}　

 

10.写个BusinessController的方法，用于测试：

@PostMapping("/buy")
ObjectResponse handleBusiness(@RequestBody BusinessDTO businessDTO){
LOGGER.info("请求参数：{}",businessDTO.toString());
return businessService.handleBusiness(businessDTO);
}

 

11.下载安装TC ，即 Seata 的服务端，需要独立部署运行，下载地址：https://github.com/seata/seata/releases，解压，支持window和linux下直接启动运行，如下linux命令，运行参数将指定port、host和imageFile的存储方式：

sh seata-server.sh -p 8091 -h 127.0.0.1 -m file

 

12.测试，按顺序启动：Nacos-->SeataServer-->account-->order-->storage-->business ，启动后的效果。

Nacos注册的服务信息，注意Dubbo是区分provider和consumer的，这是不同于SpringCloud的地方，所以同一服务不同身份就有两个了：

可以看到各RM向TC注册的信息：

 

Postman提交至Controller：

提交运行后，一阶段更新DB，二阶段只需释放锁：

 

数据库情况：

 

13.回滚测试：将`com.biao.mall.business.service.BusinessServiceImpl`中回滚测试代码注释去掉！手动抛出异常，再次Postman提交，可见：

• - business先开启了全局事务，并传播了XID，二阶段向TC提交rollback状态；
• - order中，可以看到分支事务是一阶段提交了，异常后，二阶段根据XID做了rollback；
• - order有SQL信息，是application.yml中设置了logging.level为debug；

- 数据库信息不变，贴图，略；

 

14.测试undo_log表用途：
`com.biao.mall.business.service.BusinessServiceImpl`加个断点：

 

其他模块正常启动，postman提交：

 

看undo_log表，这里只是个临时的数据，二阶段后会删除：

  

***
复盘记： 

1.Seata只能支持RPC模式的事务，对MQ模式的分布式事务不能实施，比较好的搭配是Dubbo+Seata。

2.启动应用向SeataServer注册，不一定能一次成功，有时要尝试多次，可见稳定性一般！

3.依赖冲突问题：报错提示：`Class path contains multiple SLF4J bindings`，因其来自于以下两个jar，
`logback-classic-1.2.3.jar!/org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class`
,`slf4j-nop-1.7.28.jar!/org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class`
由于logback是主流，不排除，直接去掉`slf4j-nop`依赖，问题解决！

4.报错：`NoSuchMethodError:org.yaml.snakeyaml.nodes.ScalarNode.getScalarStyle`，**特别注意**这种情况很多时候也是依赖冲突，而不是缺少类，处理方法：

　　a.先百度，需要加入snakeyaml依赖，结果还是报错，

　　b.再先全局搜索，双击shift键，查找`ScalarNode`类，发现出现在两个地方,估计冲突了，

　　c.在Idea中使用依赖分析命令，`order`为module名，`snakeyaml`为依赖名：

　　`gradle :order:dependencyInsight --dependency snakeyaml`

发现有多方引入的情况，结果是dubbo本身也使用了snakeyaml，直接在dubbo依赖中使用exclude语法排除，问题解决！

5.报错：`NoSuchBeanDefinitionException: No qualifying bean of type 'com.biao.mall.order.dao.OrdersDao' available`:
表面上看是Mapper类无Bean实例，确定加了@Mapper和@Repository注解，还是错误!想到既然是缺少注入的Bean，可能是缺少mybatis-plus依赖导致，添加`mybatis-plus-boot-starter`，问题解决！

6.报错：`io.seata.common.exception.NotSupportYetException: not support register type: null`，需添加 registry.conf 和 file.conf。

7.seata server安装和启动方法：
https://github.com/seata/seata/wiki/Quick-Start

8.报错：`com.alibaba.nacos.api.exception.NacosException: java.lang.ClassNotFoundException`，添加Nacos相关依赖 dubbo-registry-nacos/spring-context-support/nacos-api/nacos-client。

9.dubbo的service是明显区分consumer和provider的，如果使用Nacos做注册中心，可以通过detail查看其服务角色，还有其提供的方法。

10.`com.biao.mall.storage.conf.SeataAutoConfig`中设置Mapper路径，需使用`getResources("classpath:/mapper/*Mapper.xml"))`;不可使用`getResources("${mybatis.mapper-locations}"))`配置方式，
会告警：`Property 'mapperLocations' was specified but matching resources are not found`,最后导致Mapper文件无法加载，Dao方法读取失败，应用运行会异常，我估计是Bean加载顺序问题，但没有验证，sorry。

11.本文参考文章地址：https://www.sofastack.tech/blog/seata-distributed-transaction-deep-dive/

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推荐阅读：

 Dubbo学习系列之十三（Mycat数据库代理）