一文搞懂 Seata 分布式事务 TCC 模式及解决空回滚、幂等、悬挂问题

1.什么是TCC

TCC 基于分布式事务中的二阶段提交协议实现,它的全称为 Try-Confirm-Cancel,即资源预留(Try)、确认操作(Confirm)、取消操作(Cancel),他们的具体含义如下:

1. Try(prepare 行为): 对业务资源的检查并预留。

2. Confirm(commit行为): 对业务处理进行提交,只要 Try 成功,那么该步骤一定成功。

3. Cancel(rollback 行为): 对业务处理进行取消,即回滚操作,该步骤回对 Try 预留的资源进行释放。

TCC 是一种侵入式的分布式事务解决方案,以上三个操作都需要业务系统自行实现,对业务系统有着非常大的入侵性,设计相对复杂,对比AT,它的优点是 TCC 完全不依赖数据库,并且因为数据回滚问题都是在业务层面解决的,所以不需要使用全局锁,故执行速度更快。

2. Seata TCC 模式

一个分布式的全局事务,整体是 两阶段提交 的模型。全局事务是由若干分支事务组成的,分支事务要满足 两阶段提交 的模型要求,即需要每个分支事务都具备自己的:

一阶段prepare、二阶段 commit 或 rollback

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在Seata中,AT模式与TCC模式事实上都是两阶段提交的具体实现,他们的区别在于:

AT 模式基于 支持本地 ACID 事务的关系型数据库:

一阶段 prepare 行为:在本地事务中,一并提交业务数据更新和相应回滚日志

记录。

二阶段 commit 行为:马上成功结束,自动异步批量清理回滚日志。

二阶段 rollback 行为:通过回滚日志,自动生成补偿操作,完成数据回滚。

TCC 模式不依赖于底层数据资源的事务支持:

一阶段 prepare 行为:调用自定义的 prepare 逻辑。

二阶段 commit 行为:调用自定义的 commit 逻辑。

二阶段 rollback 行为:调用自定义的 rollback 逻辑。

简单点概括,SEATA的TCC模式就是手工的AT模式,由我们自己实现prepare 、commit、rollback方法,不依赖AT模式的undo_log。

举例下单操作:

比如我们有个商品价格 money=30,账户表中有 money=100, 此时我们发起下单请求。

后台实现在 prepare 方法中冻结了一笔金额为30的订单,那么就账户表的 money 这时候就应该是100-30=70,但这里还需要一个冻结余额的字段:freeze_anount=0+30=30。

这时候如果后续有其他业务的try方法执行异常,需要回滚,那么就会由框架去调用我们实现的 rollback 方法,我们在 rollback 方法中需要自定义回滚的逻辑,账户表中money=70+30=100、freeze_anount=30-30=0。

如果后续业务全部执行成功,那么框架就会去调用 commit 方法,我们在 commit 方法中的自定义逻辑只需要减掉相应的冻结金额 freeze_anount=30-30=0。

三个方法都是我们自己实现的,但在调用的时候,我们自己只会调用 prepare 方法,commit 和 rollback 都是框架帮我们去调的。

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2.1. TCC模式接口定义

注解TwoPhaseBusinessAction:

定义两阶段提交,在try阶段通过@TwoPhaseBusinessAction注解定义了分支事务的 prepareSaveOrder,commit和 rollback 方法。

name = 该tcc的bean名称,全局唯一。

commitMethod = commit 为二阶段确认方法。

rollbackMethod = rollback 为二阶段取消方法。

useTCCFence seata1.5.1的新特性,用于解决TCC幂等,悬挂,空回滚问题,需增加日志表tcc_fence_log,在1.5.1版本之前,需要自己添加一个表去解决这三个问题。我们此次也是基于1.5.1的版本讲解的。

BusinessActionContextParameter注解 传递参数到二阶段中,由BusinessActionContext对象接收。

/**
* @author qingzhou
*
* 通过 @LocalTCC 这个注解,RM 初始化的时候会向 TC 注册一个分支事务。
*/

@LocalTCC
public interface OrderService {

@TwoPhaseBusinessAction(name = "prepareSaveOrder", commitMethod = "commit", rollbackMethod = "rollback", useTCCFence = true)
Order prepareSaveOrder(OrderVo orderVo, @BusinessActionContextParameter(paramName = "orderId") Long orderId);

boolean commit(BusinessActionContext actionContext);

boolean rollback(BusinessActionContext actionContext);
}

如果存在多个微服务相互调用的,需要在每个微服务上都定义以上的接口,而@GlobalTransactional只需要贴在调用链路的入口服务上,也就是全局事务发起者。

2.2. Seata 1.5.1 版本与旧版配置区别

2.2.1.数据库表

新增事务控制表 tcc_fence_log 解决TCC幂等,悬挂,空回滚问题

新增表 distributed_lock,用于 seata-server 异步任务调度

仓库地址:

https://github.com/seata/seata/blob/v1.5.1/script/server/db/MySQL.sql

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;

INSERT INTO `distributed_lock` (lock_key, lock_value, expire) VALUES ('AsyncCommitting', ' ', 0);
INSERT INTO `distributed_lock` (lock_key, lock_value, expire) VALUES ('RetryCommitting', ' ', 0);
INSERT INTO `distributed_lock` (lock_key, lock_value, expire) VALUES ('RetryRollbacking', ' ', 0);
INSERT INTO `distributed_lock` (lock_key, lock_value, expire) VALUES ('TxTimeoutCheck', ' ', 0);

CREATE TABLE `tcc_fence_log` (
`xid` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'global id',
`branch_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT 'branch id',
`action_name` varchar(64) NOT NULL COMMENT 'action name',
`status` tinyint(4) NOT NULL COMMENT 'status(tried:1;committed:2;rollbacked:3;suspended:4)',
`gmt_create` datetime(3) NOT NULL COMMENT 'create time',
`gmt_modified` datetime(3) NOT NULL COMMENT 'update time',
PRIMARY KEY (`xid`,`branch_id`),
KEY `idx_gmt_modified` (`gmt_modified`),
KEY `idx_status` (`status`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

2.2.2.seata服务端配置文件

服务端配置文件变为 application.yml,这是因为seata1.5.1版本后由普通的Java项目改成了Springboot项目

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application.yml 配置内容只需修改seata的config和registry部分,内容其实跟旧版的差不多

server:
port: 7091

spring:
application:
name: seata-server

logging:
config: classpath:logback-spring.xml
file:
path: ${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:
# support: nacos 、 consul 、 apollo 、 zk 、 etcd3
type: nacos
nacos:
server-addr: 127.0.0.1:8848
namespace: 7e838c12-8554-4231-82d5-6d93573ddf32
group: SEATA_GROUP
username:
password:
##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: 127.0.0.1:8848
group: SEATA_GROUP
namespace:
cluster: default
username:
password:
##if use MSE Nacos with auth, mutex with username/password attribute
#access-key: ""
#secret-key: ""
store:
# support: file 、 db 、 redis
mode: db
# 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,/**/*.ico,/console-fe/public/**,/api/v1/auth/login

2.2.3.nacos 上的seataServer.properties

nacos 上的seataServer.properties,在seata的github仓库中获取 config.txt

https://github.com/seata/seata/blob/v1.5.1/script/config-center/config.txt

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config.txt 文件主要修改:

1.存储模式:

store.mode=db

2.数据库信息:

store.db.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/seata

store.db.user=root

store.db.password=root

3.事务分组一定要跟你项目中的yml文件的tx-service-group: default_tx_group对应上:

service.vgroupMapping.default_tx_group=default

内容如下:

#For details about configuration items, see https://seata.io/zh-cn/docs/user/configurations.html
#Transport configuration, for client and server
transport.type=TCP
transport.server=NIO
transport.heartbeat=true
transport.enableTmClientBatchSendRequest=false
transport.enableRmClientBatchSendRequest=true
transport.enableTcServerBatchSendResponse=false
transport.rpcRmRequestTimeout=30000
transport.rpcTmRequestTimeout=30000
transport.rpcTcRequestTimeout=30000
transport.threadFactory.bossThreadPrefix=NettyBoss
transport.threadFactory.workerThreadPrefix=NettyServerNIOWorker
transport.threadFactory.serverExecutorThreadPrefix=NettyServerBizHandler
transport.threadFactory.shareBossWorker=false
transport.threadFactory.clientSelectorThreadPrefix=NettyClientSelector
transport.threadFactory.clientSelectorThreadSize=1
transport.threadFactory.clientWorkerThreadPrefix=NettyClientWorkerThread
transport.threadFactory.bossThreadSize=1
transport.threadFactory.workerThreadSize=default
transport.shutdown.wait=3
transport.serialization=seata
transport.compressor=none

#Transaction routing rules configuration, only for the client
service.vgroupMapping.default_tx_group=default
#If you use a registry, you can ignore it
service.default.grouplist=127.0.0.1:8091
service.enableDegrade=false
service.disableGlobalTransaction=false

#Transaction rule configuration, only for the client
client.rm.asyncCommitBufferLimit=10000
client.rm.lock.retryInterval=10
client.rm.lock.retryTimes=30
client.rm.lock.retryPolicyBranchRollbackOnConflict=true
client.rm.reportRetryCount=5
client.rm.tableMetaCheckEnable=true
client.rm.tableMetaCheckerInterval=60000
client.rm.sqlParserType=druid
client.rm.reportSuccessEnable=false
client.rm.sagaBranchRegisterEnable=false
client.rm.sagaJsonParser=fastjson
client.rm.tccActionInterceptorOrder=-2147482648
client.tm.commitRetryCount=5
client.tm.rollbackRetryCount=5
client.tm.defaultGlobalTransactionTimeout=60000
client.tm.degradeCheck=false
client.tm.degradeCheckAllowTimes=10
client.tm.degradeCheckPeriod=2000
client.tm.interceptorOrder=-2147482648
client.undo.dataValidation=true
client.undo.logSerialization=jackson
client.undo.onlyCareUpdateColumns=true
server.undo.logSaveDays=7
server.undo.logDeletePeriod=86400000
client.undo.logTable=undo_log
client.undo.compress.enable=true
client.undo.compress.type=zip
client.undo.compress.threshold=64k
#For TCC transaction mode
tcc.fence.logTableName=tcc_fence_log
tcc.fence.cleanPeriod=1h

#Log rule configuration, for client and server
log.exceptionRate=100

#Transaction storage configuration, only for the server. The file, DB, and redis configuration values are optional.
store.mode=db
store.lock.mode=file
store.session.mode=file
#Used for password encryption
store.publicKey=

#If `store.mode,store.lock.mode,store.session.mode` are not equal to `file`, you can remove the configuration block.
store.file.dir=file_store/data
store.file.maxBranchSessionSize=16384
store.file.maxGlobalSessionSize=512
store.file.fileWriteBufferCacheSize=16384
store.file.flushDiskMode=async
store.file.sessionReloadReadSize=100

#These configurations are required if the `store mode` is `db`. If `store.mode,store.lock.mode,store.session.mode` are not equal to `db`, you can remove the configuration block.
store.db.datasource=druid
store.db.dbType=mysql
store.db.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
store.db.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/seata?useUnicode=true&rewriteBatchedStatements=true
store.db.user=root
store.db.password=root
store.db.minConn=5
store.db.maxConn=30
store.db.globalTable=global_table
store.db.branchTable=branch_table
store.db.distributedLockTable=distributed_lock
store.db.queryLimit=100
store.db.lockTable=lock_table
store.db.maxWait=5000

#These configurations are required if the `store mode` is `redis`. If `store.mode,store.lock.mode,store.session.mode` are not equal to `redis`, you can remove the configuration block.
store.redis.mode=single
store.redis.single.host=127.0.0.1
store.redis.single.port=6379
store.redis.sentinel.masterName=
store.redis.sentinel.sentinelHosts=
store.redis.maxConn=10
store.redis.minConn=1
store.redis.maxTotal=100
store.redis.database=0
store.redis.password=
store.redis.queryLimit=100

#Transaction rule configuration, only for the server
server.recovery.committingRetryPeriod=1000
server.recovery.asynCommittingRetryPeriod=1000
server.recovery.rollbackingRetryPeriod=1000
server.recovery.timeoutRetryPeriod=1000
server.maxCommitRetryTimeout=-1
server.maxRollbackRetryTimeout=-1
server.rollbackRetryTimeoutUnlockEnable=false
server.distributedLockExpireTime=10000
server.xaerNotaRetryTimeout=60000
server.session.branchAsyncQueueSize=5000
server.session.enableBranchAsyncRemove=false

#Metrics configuration, only for the server
metrics.enabled=false
metrics.registryType=compact
metrics.exporterList=prometheus
metrics.exporterPrometheusPort=9898

直接粘贴到nacos的配置中:

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项目中application文件配置,这个跟原来的基本一致,seata除了弃用了一些配置项,别的没什么变化

server:
port: 8028

spring:
application:
name: tcc-order-service
cloud:
nacos:
discovery:
server-addr: 127.0.0.1:8848

datasource:
type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
druid:
driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
url: jdbc:mysql://localhost:3306/db_tcc_order?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=Asia/Shanghai
username: root
password: root
initial-size: 10
max-active: 100
min-idle: 10
max-wait: 60000
pool-prepared-statements: true
max-pool-prepared-statement-per-connection-size: 20
time-between-eviction-runs-millis: 60000
min-evictable-idle-time-millis: 300000
test-while-idle: true
test-on-borrow: false
test-on-return: false
stat-view-servlet:
enabled: true
url-pattern: /druid/*
filter:
stat:
log-slow-sql: true
slow-sql-millis: 1000
merge-sql: false
wall:
config:
multi-statement-allow: true

logging:
level:
com.tuling: debug

seata:
application-id: ${spring.application.name}
# seata 服务分组,要与服务端配置service.vgroup_mapping的后缀对应
tx-service-group: default_tx_group
registry:
# 指定nacos作为注册中心
type: nacos
nacos:
application: seata-server
server-addr: 127.0.0.1:8848
namespace:
group: SEATA_GROUP

config:
# 指定nacos作为配置中心
type: nacos
nacos:
server-addr: 127.0.0.1:8848
namespace: 7e838c12-8554-4231-82d5-6d93573ddf32
group: SEATA_GROUP
data-id: seataServer.properties

#暴露actuator端点
management:
endpoints:
web:
exposure:
include: '*'

2.3.案例

以一个下单做为例子,主要步骤为:1.创建订单、2.扣减库存、3.扣减余额

以BusinessServiceImpl做为聚合服务去调用OrderServiceImpl,StorageFeignServiceImpl,AccountFeignServiceImpl。

2.3.1.BusinessServiceImpl聚合业务类

全局事务提交的入口,在方法 saveOrder() 上贴@GlobalTransactional注解

在saveOrder会分别去调用订单服务创建订单、库存服务扣减库存、账户服务扣减余额

package com.qingzhou.tccorderservice.service.impl;

import com.qingzhou.datasource.entity.Order;
import com.qingzhou.tccorderservice.feign.AccountFeignService;
import com.qingzhou.tccorderservice.feign.StorageFeignService;
import com.qingzhou.tccorderservice.service.BussinessService;
import com.qingzhou.tccorderservice.service.OrderService;
import com.qingzhou.tccorderservice.util.UUIDGenerator;
import com.qingzhou.tccorderservice.vo.OrderVo;
import io.seata.core.context.RootContext;
import io.seata.spring.annotation.GlobalTransactional;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

/**
* @author qingzhou
*/

@Service
@Slf4j
public class BusinessServiceImpl implements BussinessService {

@Autowired
private AccountFeignService accountFeignService;

@Autowired
private StorageFeignService storageFeignService;

@Autowired
private OrderService orderService;


@Override
@GlobalTransactional(name="createOrder",rollbackFor=Exception.class)
public Order saveOrder(OrderVo orderVo) {
log.info("=============用户下单=================");
log.info("当前 XID: {}", RootContext.getXID());

//获取全局唯一订单号
Long orderId = UUIDGenerator.generateUUID();
//阶段一: 创建订单
Order order = orderService.prepareSaveOrder(orderVo,orderId);
//扣减库存
storageFeignService.deduct(orderVo.getCommodityCode(), orderVo.getCount());
//扣减余额
accountFeignService.debit(orderVo.getUserId(), orderVo.getMoney());
return order;
}
}

2.3.2.OrderService订单服务

订单服务接口定义两阶段方法

package com.qingzhou.tccorderservice.service;

import com.qingzhou.datasource.entity.Order;
import com.qingzhou.tccorderservice.vo.OrderVo;
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;

/**
* @author qingzhou
*
* 通过 @LocalTCC 这个注解,RM 初始化的时候会向 TC 注册一个分支事务。
*/

@LocalTCC
public interface OrderService {

/**
* TCC的try方法:保存订单信息,状态为支付中
*
* 定义两阶段提交,在try阶段通过@TwoPhaseBusinessAction注解定义了分支事务的 resourceId,commit和 cancel 方法
* name = 该tcc的bean名称,全局唯一
* commitMethod = commit 为二阶段确认方法
* rollbackMethod = rollback 为二阶段取消方法
* BusinessActionContextParameter注解 传递参数到二阶段中
* useTCCFence seata1.5.1的新特性,用于解决TCC幂等,悬挂,空回滚问题,需增加日志表tcc_fence_log
*/

@TwoPhaseBusinessAction(name = "prepareSaveOrder", commitMethod = "commit", rollbackMethod = "rollback", useTCCFence = true)
Order prepareSaveOrder(OrderVo orderVo, @BusinessActionContextParameter(paramName = "orderId") Long orderId);

/**
*
* TCC的confirm方法:订单状态改为支付成功
*
* 二阶段确认方法可以另命名,但要保证与commitMethod一致
* context可以传递try方法的参数
*
* @param actionContext
* @return
*/

boolean commit(BusinessActionContext actionContext);

/**
* TCC的cancel方法:订单状态改为支付失败
* 二阶段取消方法可以另命名,但要保证与rollbackMethod一致
*
* @param actionContext
* @return
*/

boolean rollback(BusinessActionContext actionContext);
}

订单服务接口两阶段方法实现类。这里的实现,需要根据我们实际的业务去做处理,不同的业务实现不尽相同。

我们这里对订单的处理是加多一个字段为订单状态。

两阶段处理流程:

1.订单在一阶段修改为初始状态。

2.如果后续其他业务的try(一阶段)执行没什么问题,则二阶段框架会调用 commit 方法,把订单状态修改为下单成功。

3.如果后续其他业务的try(一阶段)执行异常,则二阶段框架会调用 rollback 方法,把订单状态修改为下单失败。

package com.qingzhou.tccorderservice.service.impl;

import com.qingzhou.datasource.entity.Order;
import com.qingzhou.datasource.entity.OrderStatus;
import com.qingzhou.datasource.mapper.OrderMapper;
import com.qingzhou.tccorderservice.feign.AccountFeignService;
import com.qingzhou.tccorderservice.feign.StorageFeignService;
import com.qingzhou.tccorderservice.service.OrderService;
import com.qingzhou.tccorderservice.vo.OrderVo;
import io.seata.rm.tcc.api.BusinessActionContext;
import io.seata.rm.tcc.api.BusinessActionContextParameter;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;


/**
* @author qingzhou
*/

@Service
@Slf4j
public class OrderServiceImpl implements OrderService {

@Autowired
private OrderMapper orderMapper;

@Autowired
private AccountFeignService accountFeignService;

@Autowired
private StorageFeignService storageFeignService;

@Autowired
private OrderService orderService;


@Override
@Transactional(rollbackFor=Exception.class)
public Order prepareSaveOrder(OrderVo orderVo,
@BusinessActionContextParameter(paramName = "orderId") Long orderId) {

// 保存订单
Order order = new Order();
order.setId(orderId);
order.setUserId(orderVo.getUserId());
order.setCommodityCode(orderVo.getCommodityCode());
order.setCount(orderVo.getCount());
order.setMoney(orderVo.getMoney());
order.setStatus(OrderStatus.INIT.getValue());
Integer saveOrderRecord = orderMapper.insert(order);
log.info("保存订单{}", saveOrderRecord > 0 ? "成功" : "失败");

return order;
}

@Override
public boolean commit(BusinessActionContext actionContext) {
// 获取订单id
long orderId = Long.parseLong(actionContext.getActionContext("orderId").toString());
//更新订单状态为支付成功
Integer updateOrderRecord = orderMapper.updateOrderStatus(orderId,OrderStatus.SUCCESS.getValue());
log.info("更新订单id:{} {}", orderId, updateOrderRecord > 0 ? "成功" : "失败");

return true;
}

@Override
public boolean rollback(BusinessActionContext actionContext) {
//获取订单id
long orderId = Long.parseLong(actionContext.getActionContext("orderId").toString());
//更新订单状态为支付失败
Integer updateOrderRecord = orderMapper.updateOrderStatus(orderId,OrderStatus.FAIL.getValue());
log.info("更新订单id:{} {}", orderId, updateOrderRecord > 0 ? "成功" : "失败");

return true;
}


}

2.3.3.StorageService库存服务

库存服务接口,定义两阶段提交接口

package com.qingzhou.tccstorageservice.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;

/**
* @author qingzhou
*
* 通过 @LocalTCC 这个注解,RM 初始化的时候会向 TC 注册一个分支事务。
*/

@LocalTCC
public interface StorageService {

/**
* Try: 库存-扣减数量,冻结库存+扣减数量
*
* 定义两阶段提交,在try阶段通过@TwoPhaseBusinessAction注解定义了分支事务的 resourceId,commit和 cancel 方法
* name = 该tcc的bean名称,全局唯一
* commitMethod = commit 为二阶段确认方法
* rollbackMethod = rollback 为二阶段取消方法
* BusinessActionContextParameter注解 传递参数到二阶段中
*
* @param commodityCode 商品编号
* @param count 扣减数量
* @return
*/

@TwoPhaseBusinessAction(name = "deduct", commitMethod = "commit", rollbackMethod = "rollback", useTCCFence = true)
boolean deduct(@BusinessActionContextParameter(paramName = "commodityCode") String commodityCode,
@BusinessActionContextParameter(paramName = "count") int count);

/**
*
* Confirm: 冻结库存-扣减数量
* 二阶段确认方法可以另命名,但要保证与commitMethod一致
* context可以传递try方法的参数
*
* @param actionContext
* @return
*/

boolean commit(BusinessActionContext actionContext);

/**
* Cancel: 库存+扣减数量,冻结库存-扣减数量
* 二阶段取消方法可以另命名,但要保证与rollbackMethod一致
*
* @param actionContext
* @return
*/

boolean rollback(BusinessActionContext actionContext);
}

库存服务两阶段提交接口实现

处理方式,加多一个库存冻结字段 freeze_count

库存服务两阶段处理流程:

1.一阶段先对库存进行冻结:UPDATE storage_tbl SET count = count – #{count},freeze_count=freeze_count+#{count}

2.如果后续其他业务的try(一阶段)执行没问题,则二阶段框架会调用 commit 方法,把冻结的库存给释放掉:UPDATE storage_tbl SET freeze_count=freeze_count-#{count}

3.如果后续其他业务的try(一阶段)执行异常,则二阶段框架会调用 rollback 方法,把扣减的库存和冻结的一并回滚:UPDATE storage_tbl SET count = count + #{count},freeze_count=freeze_count-#{count}

package com.qingzhou.tccstorageservice.service.impl;

import com.qingzhou.datasource.entity.Storage;
import com.qingzhou.datasource.mapper.StorageMapper;
import com.qingzhou.tccstorageservice.service.StorageService;
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;

/**
* @author qingzhou
*/

@Service
@Slf4j
public class StorageServiceImpl implements StorageService {

@Autowired
private StorageMapper storageMapper;

@Transactional
@Override
public boolean deduct(String commodityCode, int count){
log.info("=============冻结库存=================");
log.info("当前 XID: {}", RootContext.getXID());

// 检查库存
checkStock(commodityCode,count);

log.info("开始冻结 {} 库存", commodityCode);
//冻结库存
Integer record = storageMapper.freezeStorage(commodityCode,count);
log.info("冻结 {} 库存结果:{}", commodityCode, record > 0 ? "操作成功" : "扣减库存失败");
return true;
}

@Override
public boolean commit(BusinessActionContext actionContext) {
log.info("=============扣减冻结库存=================");

String commodityCode = actionContext.getActionContext("commodityCode").toString();
int count = (int) actionContext.getActionContext("count");
//扣减冻结库存
storageMapper.reduceFreezeStorage(commodityCode,count);

return true;
}

@Override
public boolean rollback(BusinessActionContext actionContext) {
log.info("=============解冻库存=================");

String commodityCode = actionContext.getActionContext("commodityCode").toString();
int count = (int) actionContext.getActionContext("count");
//扣减冻结库存
storageMapper.unfreezeStorage(commodityCode,count);

return true;
}

private void checkStock(String commodityCode, int count){

log.info("检查 {} 库存", commodityCode);
Storage storage = storageMapper.findByCommodityCode(commodityCode);
if (storage.getCount() < count) {
log.warn("{} 库存不足,当前库存:{}", commodityCode, count);
throw new RuntimeException("库存不足");
}

}

}

2.3.4.AccountService账户服务

账户服务接口,定义两阶段提交接口

package com.qingzhou.tccaccountservice.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;

/**
* @author qingzhou
*
* 通过 @LocalTCC 这个注解,RM 初始化的时候会向 TC 注册一个分支事务。
*/

@LocalTCC
public interface AccountService {

/**
* 用户账户扣款
*
* 定义两阶段提交,在try阶段通过@TwoPhaseBusinessAction注解定义了分支事务的 resourceId,commit和 cancel 方法
* name = 该tcc的bean名称,全局唯一
* commitMethod = commit 为二阶段确认方法
* rollbackMethod = rollback 为二阶段取消方法
*
* @param userId
* @param money 从用户账户中扣除的金额
* @return
*/

@TwoPhaseBusinessAction(name = "debit", commitMethod = "commit", rollbackMethod = "rollback", useTCCFence = true)
boolean debit(@BusinessActionContextParameter(paramName = "userId") String userId,
@BusinessActionContextParameter(paramName = "money") int money);

/**
* 提交事务,二阶段确认方法可以另命名,但要保证与commitMethod一致
* context可以传递try方法的参数
*
* @param actionContext
* @return
*/

boolean commit(BusinessActionContext actionContext);

/**
* 回滚事务,二阶段取消方法可以另命名,但要保证与rollbackMethod一致
*
* @param actionContext
* @return
*/

boolean rollback(BusinessActionContext actionContext);
}

账户服务两阶段提交接口实现

处理方式,加多一个冻结金额字段 freeze_money

账户服务两阶段处理流程:

1.一阶段先对账户余额进行冻结:update account_tbl set money=money-#{money},freeze_money=freeze_money+#{money}

2.如果后续其他业务的try(一阶段)执行没问题,则二阶段框架会调用 commit 方法,把冻结的金额给释放掉:update account_tbl set freeze_money=freeze_money-#{money}

3.如果后续其他业务的try(一阶段)执行异常,则二阶段框架会调用 rollback 方法,把扣减的金额和冻结的一并回滚:update account_tbl set money=money+#{money},freeze_money=freeze_money-#{money}

package com.qingzhou.tccaccountservice.service.impl;

import com.qingzhou.datasource.entity.Account;
import com.qingzhou.datasource.mapper.AccountMapper;
import com.qingzhou.tccaccountservice.service.AccountService;
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;


/**
* @author qingzhou
*/

@Service
@Slf4j
public class AccountServiceImpl implements AccountService {


@Autowired
private AccountMapper accountMapper;

/**
* 扣减用户金额
* @param userId
* @param money
*/

@Transactional
@Override
public boolean debit(String userId, int money){
log.info("=============冻结用户账户余额=================");
log.info("当前 XID: {}", RootContext.getXID());

checkBalance(userId, money);

log.info("开始冻结用户 {} 余额", userId);
//冻结金额
Integer record = accountMapper.freezeBalance(userId,money);

log.info("冻结用户 {} 余额结果:{}", userId, record > 0 ? "操作成功" : "扣减余额失败");
return true;
}

@Override
public boolean commit(BusinessActionContext actionContext) {
log.info("=============扣减冻结金额=================");

String userId = actionContext.getActionContext("userId").toString();
int money = (int) actionContext.getActionContext("money");
//扣减冻结金额
accountMapper.reduceFreezeBalance(userId,money);

return true;
}

@Override
public boolean rollback(BusinessActionContext actionContext) {
log.info("=============解冻金额=================");

String userId = actionContext.getActionContext("userId").toString();
int money = (int) actionContext.getActionContext("money");
//解冻金额
accountMapper.unfreezeBalance(userId,money);

return true;
}

private void checkBalance(String userId, int money){
log.info("检查用户 {} 余额", userId);
Account account = accountMapper.selectByUserId(userId);

if (account.getMoney() < money) {
log.warn("用户 {} 余额不足,当前余额:{}", userId, account.getMoney());
throw new RuntimeException("余额不足");
}

}
}

以上为主要的代码逻辑,完整代码 link 自取:

https://pan.baidu.com/s/1csd9l_g-huiVnf_JUXWAtA?pwd=qmo3
T取码:qmo3

3.TCC 模式存在的问题

seata 的 TCC 模式存在一些异常场景会导致出现空回滚、幂等、悬挂等问题。TCC 模式是分布式事务中非常重要的事务模式,但是幂等、悬挂和空回滚一直是TCC 模式需要考虑的问题,在1.5.1之前的版本需要我们自己加个表去解决,并且需要在编码阶段去处理,侵入性大并且也增加了开发难度。在 1.5.1 版本开始,seata帮我们解决了这些问题。方式就是添加 tcc_fence_log 事务控制表。

3.1.幂等性问题

TC执行confirm或cancel后,因为网络问题,没有收到RM返回的通知,TC会以为没有执行成功,这时候TC就会再次进行调用confirm或cancel,多次对数据做修改,导致幂等性问题。

一文搞懂 Seata 分布式事务 TCC 模式及解决空回滚、幂等、悬挂问题

同样的也是在 TCC 事务控制表中增加一个记录状态的字段 status,该字段有 3 个值,分别为:

1. tried:1

2. committed:2

3. rollbacked:3

二阶段 Confirm/Cancel 方法执行后,将状态改为 committed 或 rollbacked 状态。当重复调用二阶段 Confirm/Cancel 方法时,判断事务状态即可解决幂等问题。

3.2.悬挂问题

悬挂简单点理解就是 cancel 比 try 先执行,造成 try 的资源无法回滚。

场景:try 执行的比较慢,导致调用 try 的服务超时了,这时候TC就去调了 cancel,调完 cancel 后 try 执行成功了,这时候 try 的资源无法回滚。

一文搞懂 Seata 分布式事务 TCC 模式及解决空回滚、幂等、悬挂问题

如上图所示,在执行参与者 A 的一阶段 Try 方法时,出现网路拥堵,由于 Seata 全局事务有超时限制,执行 Try 方法超时后,TM 决议全局回滚,回滚完成后如果此时 RPC 请求才到达参与者 A,执行 Try 方法进行资源预留,从而造成悬挂。

解决方案:这种情况不能够让 try 执行成功,因为只要 try 执行成功了就没法回滚了。

Seata 处理悬挂问题:

在 TCC 事务控制表记录状态的字段 status 中增加一个状态:suspended:4

当执行二阶段 Cancel 方法时,如果发现 TCC 事务控制表有相关记录,说明二阶段 Cancel 方法优先一阶段 Try 方法执行,因此插入一条 status=4 状态的记录,当一阶段 Try 方法后面执行时,判断 status=4 ,则说明有二阶段 Cancel 已执行,并返回 false 以阻止一阶段 Try 方法执行成功。

3.3.空回滚问题

空回滚指的是在一个分布式事务中,在没有调用参与方的 Try 方法的情况下,TM 驱动二阶段回滚调用了参与方的 Cancel 方法。

一文搞懂 Seata 分布式事务 TCC 模式及解决空回滚、幂等、悬挂问题

解决方案:要想防止空回滚,那么必须在 Cancel 方法中识别这是一个空回滚,在二阶段执行回滚 rollback 的时候,需要先检查一阶段是否有执行过 try 方法,如果执行过才能执行回滚 rollback 方法,如果没有执行过就不任何操作,Seata 的做法是新增一个 TCC 事务控制表 tcc_fence_log,在 try 阶段执行成功后在 tcc_fence_log 表中插入一条记录,在 rollback 时去查询 tcc_fence_log 表是否有 try 阶段执行成功的记录,如果有,才会执行 rollback,如果不存在记录说明 Try 方法没有执行,则不再执行 rollback 方法。


原文始发于微信公众号(轻洲技术):一文搞懂 Seata 分布式事务 TCC 模式及解决空回滚、幂等、悬挂问题

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