【微服务】8、分布式事务 ( XA 和 AT )

利用Seata解决分布式事务问题（XA模式）

2. XA模式原理
   • 基于XA规范：XA规范是X/Open组织DTP标准中的一套规范，描述了全局事务管理器（TM）、局部资源管理器（RM）与事务协调者（TC）交互接口。
   • 运行原理（两阶段提交）
     • 一阶段：请求进入全局事务方法，TM向TC注册全局事务，然后执行内部业务逻辑调用微服务（分支事务）。分支事务的RM拦截数据库操作，先向TC注册分支事务，执行业务SQL但不提交，执行完报告状态。
     • 二阶段：所有分支执行完，TM通知TC事务结束，TC检查分支事务状态，若都成功则通知分支提交，否则通知回滚，RM完成相应动作。
3. XA模式优缺点
   • 优点：解决分布式事务问题，确保全局事务ACID特性，实现简单，无代码侵入，常用关系数据库大多支持。
   • 缺点：一阶段锁定数据库资源，等待二阶段释放，性能差影响其他事务；依赖关系数据库，若数据库不支持则无法使用。

4. XA模式使用方法及测试
   

   • 测试过程
     • 修改Seata配置并标记事务入口，重启相关服务。
     • 准备测试数据（如清空购物车、设置商品库存、清空订单等），登录后添加商品到购物车并下单，修改商品库存使下单时库存不足。
     • 执行下单操作，查看日志和数据库验证。下单失败后，日志显示分支事务二阶段执行回滚，数据库数据证明回滚成功，分布式事务问题解决。

分布式事务 more…

AT模式

1. AT模式原理引入

• 背景与目的：AT模式旨在解决XA模式中资源锁定周期过长导致的性能问题，同时确保数据一致性。它是一种分阶段提交的事务模型，通过优化事务提交时机和引入快照机制来提升性能。

2. AT模式执行流程与XA模式对比

• 前期相同点：在全局事务启动时，TM向TC注册全局事务，全局事务方法执行时调用微服务，微服务内RM注册分支事务到TC，这部分流程与XA模式相同。
• 后期不同点：AT模式在执行完业务SQL后立即提交事务，释放资源，而XA模式需等待所有分支执行完后统一提交或回滚，导致资源锁定时间长，性能差。

AT模式在执行完业务SQL后立即提交事务

3. AT模式性能优势及潜在问题

• 性能提升：AT模式通过提前提交事务，避免了资源长时间锁定，提高了系统性能和资源利用率，各分支事务无需相互等待，可并发执行。
• 潜在问题：事务直接提交后，若后续出现问题，传统的数据库事务回滚机制无法使用，需要特殊机制保证数据一致性。

4. AT模式数据一致性解决方案

• 快照机制原理：在执行业务SQL前生成快照，保存数据库原始数据。若后续事务失败，可利用快照恢复数据，确保数据一致性。
• 事务提交与快照关系：先生成快照，再执行业务SQL并提交事务，最后报告事务状态给TC，一阶段结束。

在执行业务SQL前生成快照

5. AT模式一阶段操作总结

• 概述：注册分支事务、记录数据快照、执行业务SQL并提交事务、报告事务状态。与XA模式相比，AT模式在修改数据前生成快照且立即提交事务，提升性能。

6. AT模式二阶段操作分析

• 触发条件：所有分支执行完后，TM向TC报告事务结束，TC检查分支事务状态，进入二阶段。
• 成功情况处理：若所有分支成功，由于一阶段已提交，只需删除快照或undo log，数据已一致，操作简单快速，提升二阶段性能。
• 失败情况处理：若有分支失败，虽事务已提交，但可基于快照数据恢复，如将删除的购物车数据写回，保证最终事务一致性。

7. AT模式整体特点

• 性能优势：一阶段各自提交事务，不锁定资源，性能好。
• 数据一致性：可能出现短暂不一致，但通过二阶段快照恢复可达到最终一致。不一致状态持续时间短，故障概率低，多数互联网业务可接受。

8. AT模式与XA模式对比

• 资源锁定与性能：XA模式一阶段锁定资源，性能差；AT模式不锁定资源，性能好。
• 回滚方式：XA模式依赖数据库回滚事务；AT模式利用数据快照手动回滚。
• 一致性：XA模式是强一致事务；AT模式是最终一致事务，可能短暂不一致。

AT 可能短暂不一致

9. 业务选择模式的依据

• 性能与一致性权衡：
• 侧重性能且允许短暂不一致，选择AT模式，适用于多数互联网业务；
• 对一致性要求极高，选择XA模式，但需牺牲性能。