springcloud3 分布式事务解决方案seata之TCC模式6

一 TCC模式

1.1 TCC的逻辑

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需要人工干预编写代码。需要实现三个方法：

1.Try：资源的检测和预留；

2.Confirm：完成资源操作业务；要求 Try 成功 Confirm 一定要能成功。

3.Cancel：预留资源释放，可以理解为try的反向操作。

代码地址： https://gitee.com/jurf-liu/seata-demo.git

10-动手实践-TCC模式原理_哔哩哔哩_bilibili

1.2  流程图

 TCC的执行流程可以分为两个阶段，分别如下：

1.第一阶段：Try，业务系统做检测并预留资源 (加锁，锁住资源)，比如常见的下单，在try阶段，我们不是真正的减库存，而是把下单的库存给锁定住。

2.第二阶段：根据第一阶段的结果决定是执行confirm还是cancel

Confirm：执行真正的业务（执行业务，释放锁）
Cancle：是对Try阶段预留资源的释放（出问题，释放锁）
原文链接：https://blog.csdn.net/a745233700/article/details/122402303

1.3 优缺点

TCC的优点：

1.一阶段完成直接提交事务，释放数据库资源，性能好

2.相比AT模型，无需生成快照，无需使用全局锁，性能最强

3.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

1.有代码侵入，需要人为编写try、Confirm和Cancel接口，太麻烦

2.软状态，事务是最终一致

3.需要考虑Confirm和Cancel的失败情况，做好幂等处理

1.4  实现空回滚与悬挂

1.4.1 空回滚（允许空回滚）

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（后发先至），这时cancel进行回滚操作，就是空回滚。

解决办法：在cancel操作时，应当判断try操作是否已执行，如果未执行，则cacel操作就是空回滚。

1.4.2 空悬挂（防止空悬挂）

对于已经空回滚的业务，之前被阻塞的try操作恢复，继续执行try，就永远不可能confirm或cancel ，事务一直处于中间状态，这就是业务悬挂。

执行try操作时，应当判断cancel是否已经执行过了，如果已经执行，应当阻止空回滚后的try操作，避免悬挂

二  利用TCC实现分布式事务的案例操作

2.1 工程结构

代码地址：https://gitee.com/jurf-liu/seata-demo.git 

2.2 需求的描述

1.修改account-service，编写try，confirm，cancel逻辑；

2.try业务： 添加冻结金额，扣减可用金额；

3.confirm业务：删除冻结金额

4.cancel业务：修改冻结金额为0，恢复可用金额

 2.3 附件数据库

2.4 编写try，confirm，cancel方法

1.在account-service模块，新增接口

package cn.itcast.account.service;
 
import io.seata.rm.tcc.api.BusinessActionContext;
import io.seata.rm.tcc.api.BusinessActionContextParameter;
import io.seata.rm.tcc.api.LocalTCC;
import io.seata.rm.tcc.api.TwoPhaseBusinessAction;
 
@LocalTCC
public interface AccountTCCService {
 
    @TwoPhaseBusinessAction(name = "deductInfo", commitMethod = "confirm", rollbackMethod = "cancel")
    void deduct(@BusinessActionContextParameter(paramName = "userId") String userId,
                @BusinessActionContextParameter(paramName = "money")int money);
 
    boolean confirm(BusinessActionContext ctx);
 
    boolean cancel(BusinessActionContext ctx);
}

2.定义实现类

package cn.itcast.account.service.impl;
 
import cn.itcast.account.entity.AccountFreeze;
import cn.itcast.account.mapper.AccountFreezeMapper;
import cn.itcast.account.mapper.AccountMapper;
import cn.itcast.account.service.AccountTCCService;
import io.seata.core.context.RootContext;
import io.seata.rm.tcc.api.BusinessActionContext;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
 
@Service
@Slf4j
public class AccountTCCServiceImpl implements AccountTCCService {
 
    @Autowired
    private AccountMapper accountMapper;
    @Autowired
    private AccountFreezeMapper freezeMapper;
 
    @Override
    @Transactional
    public void deduct(String userId, int money) {
        // 0.获取事务id
        String xid = RootContext.getXID();
        // 1.扣减可用余额
        accountMapper.deduct(userId, money);
        // 2.记录冻结金额，事务状态
        AccountFreeze freeze = new AccountFreeze();
        freeze.setUserId(userId);
        freeze.setFreezeMoney(money);
        freeze.setState(AccountFreeze.State.TRY);
        freeze.setXid(xid);
        freezeMapper.insert(freeze);
    }
 
    @Override
    public boolean confirm(BusinessActionContext ctx) {
        // 1.获取事务id
        String xid = ctx.getXid();
        // 2.根据id删除冻结记录
        int count = freezeMapper.deleteById(xid);
        return count == 1;
    }
 
    @Override
    public boolean cancel(BusinessActionContext ctx) {
        // 0.查询冻结记录
        String xid = ctx.getXid();
        AccountFreeze freeze = freezeMapper.selectById(xid);
 
        // 1.恢复可用余额
        accountMapper.refund(freeze.getUserId(), freeze.getFreezeMoney());
        // 2.将冻结金额清零，状态改为CANCEL
        freeze.setFreezeMoney(0);
        freeze.setState(AccountFreeze.State.CANCEL);
        int count = freezeMapper.updateById(freeze);
        return count == 1;
    }
}

  2.5 解决空回滚和悬挂

2.5.1 理论思想

为了防止空回滚，业务悬挂，保证幂等性要求，需要新增一张表冻结表，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。

try业务：记录冻结金额和事务状态到account_freeze表；扣减account表可用金额；

confirm业务：根据xid删除account_freeze表的冻结记录；

cancel业务： 修改account_freeze表，冻结金额为0，state为2；修改account表，恢复可用金额

如何判断是否空回滚：

在cancel业务中，根据xid查询account_freeze表，如果为null，则说明try还没做，需要空回滚。

如何判断业务空悬挂：在try业务中，根据xid查询account_freeze,如果已经存在，则证明cancel已经执行，拒绝执行try业务。

如下图所示：

 2.5.2 代码

1.try方法

2.concel方法

3.代码 

public class AccountTCCServiceImpl implements AccountTCCService {
 
    @Autowired
    private AccountMapper accountMapper;
    @Autowired
    private AccountFreezeMapper freezeMapper;
 
    @Override
    @Transactional
    public void deduct(String userId, int money) {
        // 0.获取事务id
        String xid = RootContext.getXID();
        //判断freeze是否有详情记录，如果有，则一定是cancel执行过，需要拒绝业务
        AccountFreeze oldFreeze=freezeMapper.selectById(xid);
        if(oldFreeze!=null){
            //是cancel执行过，需要拒绝业务
            return ;
        }
        // 1.扣减可用余额
        accountMapper.deduct(userId, money);
        // 2.记录冻结金额，事务状态
        AccountFreeze freeze = new AccountFreeze();
        freeze.setUserId(userId);
        freeze.setFreezeMoney(money);
        freeze.setState(AccountFreeze.State.TRY);
        freeze.setXid(xid);
        freezeMapper.insert(freeze);
    }
 
    @Override
    public boolean confirm(BusinessActionContext ctx) {
        // 1.获取事务id
        String xid = ctx.getXid();
        // 2.根据id删除冻结记录
        int count = freezeMapper.deleteById(xid);
        return count == 1;
    }
 
    @Override
    public boolean cancel(BusinessActionContext ctx) {
        // 0.查询冻结记录
        String xid = ctx.getXid();
       String userId= ctx.getActionContext().get("userId").toString();
        AccountFreeze freeze = freezeMapper.selectById(xid);
        //1.空回滚判断，判断freeze是否为null，为null证明try没执行，需要回滚
        if(freeze==null){
        //证明try没执行，需要空回滚
             freeze = new AccountFreeze();
            freeze.setUserId(userId);
            freeze.setFreezeMoney(0);
            freeze.setState(AccountFreeze.State.CANCEL);
            freeze.setXid(xid);
            freezeMapper.insert(freeze);
 
        }
        //2.保持幂等性
        if(freeze.getState()==AccountFreeze.State.CANCEL){
            //处理过一次cancel方法，无序重复处理
         return true;
        }
        // 1.恢复可用余额
        accountMapper.refund(freeze.getUserId(), freeze.getFreezeMoney());
        // 2.将冻结金额清零，状态改为CANCEL
        freeze.setFreezeMoney(0);
        freeze.setState(AccountFreeze.State.CANCEL);
        int count = freezeMapper.updateById(freeze);
        return count == 1;
    }
}

2.6 controller的调用修改

修改controller调用

2.8 启动nacos，seata

1.启动nacos

2.启动seata

2.7 验证

2.7.1 初始态数据表

2.7.2  正常下单

1.请求： http://localhost:8082/order?userId=user202103032042012&commodityCode=100202003032041&count=1&money=50

 2.各表数据

2.7.3 订单数大于库存数访问

1.请求：http://localhost:8082/order?userId=user202103032042012&commodityCode=100202003032041&count=10&money=50

存库量为：2； 请求量为：10，库存扣减发生异常，触发try异常执行cancel方法，进行回滚 

2.查看控制台

1.account：

 2.order

3.storage： 发生扣减异常

 3.查看数据表：回滚执行了cancel方法，冻结表新增一条冻结数据，其他表均进行了回滚。