seata的快速入门

一、介绍：

Seata是阿里巴巴旗下的产品，是一款开源的分布式事务解决方案，旨在解决分布式事务问题。

我们有必要先了解一下分布式事务：

在微服务体系中，每一个模块都有链接一个数据库，那么如果有多个模块之间相互调用，怎样保证各个模块之间的事务一致性，由此引出了分布式事务。

在同一个数据库中，我们要保证事物的一致性是很简单的。因为MySQL是基于单机事物的，所以一旦遇到跨库的场景，那么MySQL数据库就无能为力了。在这种情景下，seata蕴育而生。

二、seata的下载和启动：

seata的官网：Apache Seata

seata的下载地址：

https://github.com/apache/incubator-seata/releases/download/v2.0.0/seata-server-2.0.0.zip

有三个概念要先了解：

TC是事务协调器（就是Seata本身），负责管理全局事务的执行过程。它生成全局唯一的事务ID，并协调各个分支事务的提交或回滚，以确保数据的一致性。有且仅有一个
TM是事务管理器，（标注全局@GlobalTransactional启动入口动作的微服务模块）负责发起全局事务的提交或回滚请求，并与TC交互以执行相应操作。它与业务逻辑代码交互，触发分支事务的执行，并根据TC的指示来决定全局事务的最终状。有且仅有一个
.RM是资源管理器，（各个模块的MySQL数据库本身）负责管理分支事务的资源，如数据库、消息队列、缓存等。它接收TC的指令并执行相应的事务操作，以确保分支事务的一致性。可以有多个

总的来说，TC负责全局事务的协调和管理，TM负责全局事务的发起和控制，RM负责具体资源的管理和事务操作。它们共同协作，实现了Seata分布式事务框架的核心功能，确保分布式系统中事务的一致性和可靠性。

下载完seata之后，要使用seata要现在本地的MySQL数据库中新建一个数据库seata，来记录seata在运行过程中的信息；


CREATE DATABASE seata;
 
 
 
USE seata;

sql脚本：


-- -------------------------------- The script used when storeMode is 'db' --------------------------------
 
-- the table to store GlobalSession data
 
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `global_table`
 
(
 
    `xid`                       VARCHAR(128) NOT NULL,
 
    `transaction_id`            BIGINT,
 
    `status`                    TINYINT      NOT NULL,
 
    `application_id`            VARCHAR(32),
 
    `transaction_service_group` VARCHAR(32),
 
    `transaction_name`          VARCHAR(128),
 
    `timeout`                   INT,
 
    `begin_time`                BIGINT,
 
    `application_data`          VARCHAR(2000),
 
    `gmt_create`                DATETIME,
 
    `gmt_modified`              DATETIME,
 
    PRIMARY KEY (`xid`),
 
    KEY `idx_status_gmt_modified` (`status` , `gmt_modified`),
 
    KEY `idx_transaction_id` (`transaction_id`)
 
) ENGINE = InnoDB
 
  DEFAULT CHARSET = utf8mb4;
 
 
 
-- the table to store BranchSession data
 
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `branch_table`
 
(
 
    `branch_id`         BIGINT       NOT NULL,
 
    `xid`               VARCHAR(128) NOT NULL,
 
    `transaction_id`    BIGINT,
 
    `resource_group_id` VARCHAR(32),
 
    `resource_id`       VARCHAR(256),
 
    `branch_type`       VARCHAR(8),
 
    `status`            TINYINT,
 
    `client_id`         VARCHAR(64),
 
    `application_data`  VARCHAR(2000),
 
    `gmt_create`        DATETIME(6),
 
    `gmt_modified`      DATETIME(6),
 
    PRIMARY KEY (`branch_id`),
 
    KEY `idx_xid` (`xid`)
 
) ENGINE = InnoDB
 
  DEFAULT CHARSET = utf8mb4;
 
 
 
-- the table to store lock data
 
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `lock_table`
 
(
 
    `row_key`        VARCHAR(128) NOT NULL,
 
    `xid`            VARCHAR(128),
 
    `transaction_id` BIGINT,
 
    `branch_id`      BIGINT       NOT NULL,
 
    `resource_id`    VARCHAR(256),
 
    `table_name`     VARCHAR(32),
 
    `pk`             VARCHAR(36),
 
    `status`         TINYINT      NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '0:locked ,1:rollbacking',
 
    `gmt_create`     DATETIME,
 
    `gmt_modified`   DATETIME,
 
    PRIMARY KEY (`row_key`),
 
    KEY `idx_status` (`status`),
 
    KEY `idx_branch_id` (`branch_id`),
 
    KEY `idx_xid` (`xid`)
 
) ENGINE = InnoDB
 
  DEFAULT CHARSET = utf8mb4;
 
 
 
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `distributed_lock`
 
(
 
    `lock_key`       CHAR(20) NOT NULL,
 
    `lock_value`     VARCHAR(20) NOT NULL,
 
    `expire`         BIGINT,
 
    primary key (`lock_key`)
 
) ENGINE = InnoDB
 
  DEFAULT CHARSET = utf8mb4;

创建好库和表之后，更改seata的内容来启动seata：
在seata的conf文件夹下，找到application.yml；

更改application.yml文件，启动seata：


#  Copyright 1999-2019 Seata.io Group.
#
#  Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
#  you may not use this file except in compliance with the License.
#  You may obtain a copy of the License at
#
#  http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
#  Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
#  distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
#  WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
#  See the License for the specific language governing permissions and
#  limitations under the License.
 
server:
  port: 7091
 
spring:
  application:
    name: seata-server
 
logging:
  config: classpath:logback-spring.xml
  file:
    path: ${log.home:${user.home}/logs/seata}
  extend:
    logstash-appender:
      destination: 127.0.0.1:4560
    kafka-appender:
      bootstrap-servers: 127.0.0.1:9092
      topic: logback_to_logstash
 
console:
  user:
    username: seata
    password: seata
seata:
  config:
    type: nacos
    # support: nacos, consul, apollo, zk, etcd3
    nacos:
        server-addr: 192.168.231.110:8848
        namespace:
        group: SEATA_GROUP
        username:
        password:
        context-path:
        ##if use MSE Nacos with auth, mutex with username/password attribute
        #access-key:
        #secret-key:
        data-id: seataServer.properties
  registry:
    # support: nacos, eureka, redis, zk, consul, etcd3, sofa
    type: nacos
    # preferred-networks: 30.240.*
    nacos:
      application: seata-server
      server-addr: 192.168.231.110:8848
      group: SEATA_GROUP
      namespace:
      cluster: default
      username:
      password:
      context-path:
  store:
    mode: db
    # support: file 、 db 、 redis 、 raft
    db:
      datasource: druid
      db-type: mysql
      driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
      url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/seata?rewriteBatchedStatements=true
      user: root
      password: 123456
      min-conn: 10
      max-conn: 100
      global-table: global_table
      branch-table: branch_table
      lock-table: lock_table
      distributed-lock-table: distributed_lock
      query-limit: 1000
      max-wait: 5000
  #  server:
  #    service-port: 8091 #If not configured, the default is '${server.port} + 1000'
  security:
    secretKey: SeataSecretKey0c382ef121d778043159209298fd40bf3850a017
    tokenValidityInMilliseconds: 1800000
    ignore:
      urls: /,/**/*.css,/**/*.js,/**/*.html,/**/*.map,/**/*.svg,/**/*.png,/**/*.jpeg,/**/*.ico,/api/v1/auth/login,/metadata/v1/**

根据你nacos、MySQL表的信息，进行相应的更改；

先启动nacos、再启动seata；（seata的启动在bin下的seata-server.bat）

可以看到seata已经作为一个模块注册进了nacos中；

访问7091端口，可以看到seata的图形化界面（用户名和密码都是seata）

三、在spring cloud微服务中使用seata

版本：spring boot3.1.15、spring cloud2022、spring cloud alibaba2022.0.0.0-RC2、nacos2.2.2、seata2.0

注意版本的搭配是非常重要的!!!

版本发布说明 | Spring Cloud Alibaba

本次演示seata使用到三个模块、三个数据库、三张表；

一个简单的业务代码如下：

一个订单表下订单、然后订单模块调用库存模块减库存，库存模块调用用户模块扣余额，最终再修改订单的状态；

下订单 --->减库存---->扣余额---->修改（订单）状态

创建三个数据库order、storage、user；并在这三个数据库中创建相应的表单并插入数据；（需要特别说明的是，要使用seata做分布式事务管理，需要再每一个模块绑定的数据库中新建一个undo_log表，这是seata官方强制要求的。这张表用来进行日志的记录和数据的回滚）

建表语句如下：


-- for AT mode you must to init this sql for you business database. the seata server not need it.
 
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `undo_log`
 
(
 
    `branch_id`     BIGINT       NOT NULL COMMENT 'branch transaction id',
 
    `xid`           VARCHAR(128) NOT NULL COMMENT 'global transaction id',
 
    `context`       VARCHAR(128) 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 KEY `ux_undo_log` (`xid`, `branch_id`)
 
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 1 DEFAULT CHARSET = utf8mb4 COMMENT ='AT transaction mode undo table';
 
ALTER TABLE `undo_log` ADD INDEX `ix_log_created` (`log_created`);

接下来编写相应的代码来实现seata的分布式事务（其实就一个）

1、在每个模块中引入seata的依赖：


    <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId>
        </dependency>

2、将这三个模块都注册进nacos；加上seata-server应该是四个服务。如果有gateway网关就是5个服务

3、在OrderController中新建一个get方法，用来生成一个订单；


@RestController
public class OrderController {
 
    @Resource
    private OrderService orderService;
 
    /**
     * 创建订单
     */
    @GetMapping("/order/create")
    public ResultData create(Order order)
    {
        orderService.create(order);
        return ResultData.success(order);
    }
}

在service实现类中编写相应的代码，（主要是@GlobalTransactional注解的使用）


@Slf4j
@Service
public class OrderServiceImpl implements OrderService
{
    @Resource
    private OrderMapper orderMapper;
    @Resource//订单微服务通过OpenFeign去调用库存微服务
    private StorageFeignApi storageFeignApi;
    @Resource//订单微服务通过OpenFeign去调用账户微服务
    private AccountFeignApi accountFeignApi;
 
 
    @Override
    @GlobalTransactional(name = "zzyy-create-order",rollbackFor = Exception.class) //AT
    //@GlobalTransactional @Transactional(rollbackFor = Exception.class) //XA
    public void create(Order order) {
 
        //xid检查
        String xid = RootContext.getXID();
 
        //1. 新建订单
        log.info("==================>开始新建订单"+"\t"+"xid_order:" +xid);
        //订单状态status：0：创建中；1：已完结
        order.setStatus(0);
        int result = orderMapper.insertSelective(order);
 
        //插入订单成功后获得插入mysql的实体对象
        Order orderFromDB = null;
        if(result > 0)
        {
            orderFromDB = orderMapper.selectOne(order);
            //orderFromDB = orderMapper.selectByPrimaryKey(order.getId());
            log.info("-------> 新建订单成功，orderFromDB info: "+orderFromDB);
            System.out.println();
            //2. 扣减库存
            log.info("-------> 订单微服务开始调用Storage库存，做扣减count");
            storageFeignApi.decrease(orderFromDB.getProductId(), orderFromDB.getCount());
            log.info("-------> 订单微服务结束调用Storage库存，做扣减完成");
            System.out.println();
            //3. 扣减账号余额
            log.info("-------> 订单微服务开始调用Account账号，做扣减money");
            accountFeignApi.decrease(orderFromDB.getUserId(), orderFromDB.getMoney());
            log.info("-------> 订单微服务结束调用Account账号，做扣减完成");
            System.out.println();
            //4. 修改订单状态
            //订单状态status：0：创建中；1：已完结
            log.info("-------> 修改订单状态");
            orderFromDB.setStatus(1);
 
            Example whereCondition=new Example(Order.class);
            Example.Criteria criteria=whereCondition.createCriteria();
            criteria.andEqualTo("userId",orderFromDB.getUserId());
            criteria.andEqualTo("status",0);
 
            int updateResult = orderMapper.updateByExampleSelective(orderFromDB, whereCondition);
 
            log.info("-------> 修改订单状态完成"+"\t"+updateResult);
            log.info("-------> orderFromDB info: "+orderFromDB);
        }
        System.out.println();
        log.info("==================>结束新建订单"+"\t"+"xid_order:" +xid);
 
    }
}

那两个模块中的内容都差不多，我就不在这粘了、浪费地方。通过OpenFeign来实现远程调用这两个模块

一次监控中会生成一个唯一的xid，

String xid = RootContext.getXID();

如果一切都正常的话，当然是会生成一个订单数据，并且相应的库存和余额也会减少；

但如果出现故障的话，如果不加@GlobalTransactional注解，那么到哪一步出现故障，之前的数据库操作正常，后续的数据库就直接异常了。假如我们在最后一个user模块出现的异常，导致程序暂停，那么会出现生成一个状态为0的订单，并且响应的库存减少、但用户余额不变。这显然是一个重大的bug。但如果我们加上的@GlobalTransactional注解，那么本次操作出现异常的话，三张数据库都会回滚。

（注意seata分布式事务起作用时，会给所有参与的模块的数据库资源，也就是RM，加锁。在这期间是不允许修改响应的数据库的）

undo_log表是seata官方要求我们在每一个数据库中都要建立的一张表；它的作用是：
如果正常情况没有异常，那么正常提交；如果出现异常，那么undo_log表会记录上一次数据库的数据，以便于异常之后的回滚；

四、总结：

我们之前的步骤都是建立在seata的AT模式上；

AT 模式是 Seata 创新的一种非侵入式的分布式事务解决方案，Seata 在内部做了对数据库操作的代理层，我们使用 Seata AT 模式时，实际上用的是 Seata 自带的数据源代理 DataSourceProxy，Seata 在这层代理中加入了很多逻辑，比如插入回滚 undo_log 日志，检查全局锁等。

整体机制

两阶段提交协议的演变：

一阶段：业务数据和回滚日志记录在同一个本地事务中提交，释放本地锁和连接资源。
二阶段：
- 提交异步化，非常快速地完成。
- 回滚通过一阶段的回滚日志进行反向补偿。

在一阶段，Seata 会拦截“业务 SQL”，

1 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”，

2 执行“业务 SQL”更新业务数据，在业务数据更新之后，

3 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。

二阶段分为两种情况：

1、正常提交：

二阶段如是顺利提交的话，

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。

2、异常回滚：

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。

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