当前位置：首页 > article >正文

SpringCloud - Seata 分布式事务

article 2025/2/18 23:30:06

前言

该博客为Sentinel学习笔记，主要目的是为了帮助后期快速复习使用
学习视频：7小快速通关SpringCloud
辅助文档：SpringCloud快速通关
源码地址：cloud-demo

一、简介

官网：https://seata.apache.org/zh-cn/
Seata 是一款开源的分布式事务解决方案，旨在解决微服务架构中跨服务的事务一致性问题。它支持多种事务模型（如AT、TCC、SAGA），能够保证跨多个服务和数据库的数据一致性，简化了分布式事务的管理。
在这里插入图片描述

为什么需要使用 Seata？

在分布式系统中，由于涉及多个微服务和多个数据库，事务的一致性和可靠性成为了一个挑战。传统的事务管理机制（如两阶段提交）不适用于复杂的微服务环境，因为它们的成本高、实现复杂且不易扩展。
Seata 的优势体现在以下几个方面：

分布式事务支持：Seata 提供了跨多个服务和数据库的事务支持，确保多个服务的操作能够像一个单一事务一样进行提交或回滚。
性能优化：Seata 采用高效的事务协调机制，通过减少分布式事务处理的开销，显著提升系统性能。
可靠性和容错性：Seata 的设计保证了事务的一致性和可靠性，即使在部分节点发生故障时，也能保证系统的正确性。
简化开发：使用 Seata 时，开发者不需要自己编写复杂的分布式事务处理逻辑，Seata 提供了易用的注解和API，极大地简化了开发工作。
灵活的事务模型：Seata 提供了多种事务模型（AT、TCC、SAGA），可以根据具体业务场景选择合适的事务管理方式，满足不同的需求。

二、快速入门

2.1 环境准备

在这里插入图片描述

2.2 原理

在这里插入图片描述

2.2.1 核心组件

Seata分布式事务的工作原理主要涉及三个核心组件：事务协调器（TC）、事务管理器（TM）和资源管理器（RM）。以下是这些组件的详细工作原理：

事务协调器（TC）：TC负责维护全局事务的状态，并协调事务的提交或回滚。 它接收全局事务的开始、提交或回滚请求，协调各个服务的事务执行。TC在收到所有分支事务的提交或回滚确认后，将全局事务状态标记为结束。
事务管理器（TM）：TM负责定义和发起全局事务。 当TM发起一个全局事务时，TC创建一个全局事务ID，并将该事务状态设置为“开始”状态。TM通知TC提交事务，TC依次通知各RM提交其分支事务。如果任一分支事务执行失败或出现异常，TM通知TC回滚事务，TC会依次通知各RM进行回滚操作。
资源管理器（RM）：RM负责管理分支事务（Branch Transaction），并与本地数据库资源交互，确保各个分支事务的提交和回滚操作。 在全局事务的生命周期内，多个服务会分别执行属于自己的本地事务（即分支事务）。每个分支事务在执行前需要向TC注册，并绑定到全局事务ID上。每个服务的RM负责管理分支事务的执行，并与本地资源交互。执行完成后，RM会向TC报告分支事务的执行结果。

2.2.1 实现步骤

Seata的分布式事务管理通过以下步骤实现：

全局事务开始：当TM发起一个全局事务时，TC创建一个全局事务ID，并将该事务状态设置为“开始”状态。
注册分支事务：在全局事务的生命周期内，多个服务会分别执行属于自己的本地事务（即分支事务）。每个分支事务在执行前需要向TC注册，并绑定到全局事务ID上。
分支事务执行：每个服务的RM负责管理分支事务的执行，并与本地资源交互。执行完成后，RM会向TC报告分支事务的执行结果。
全局提交或回滚：当所有分支事务都执行成功时，TM通知TC提交事务，TC依次通知各RM提交其分支事务。如果任一分支事务执行失败或出现异常，TM通知TC回滚事务，TC会依次通知各RM进行回滚操作。
事务结束：TC在收到所有分支事务的提交或回滚确认后，将全局事务状态标记为结束。

2.3 seata-server

下载：https://seata.apache.org/zh-cn/download/seata-server
解压并启动：seata-server.bat

Server端口【TC事务协调者】：8091
Web可视化界面：http://localhost:7091，账号和密码都为seata

2.4 微服务配置

2.4.1 引依赖

	<!-- 分布式事务Seata -->
	<dependency>
	    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
	    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId>
	</dependency>

2.4.2 配置

每个微服务创建 file.conf文件，完整内容如下；
【微服务只需要复制 service 块配置即可】

#
# Licensed to the Apache Software Foundation (ASF) under one or more
# contributor license agreements.  See the NOTICE file distributed with
# this work for additional information regarding copyright ownership.
# The ASF licenses this file to You 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.
#

transport {
  # tcp, unix-domain-socket
  type = "TCP"
  #NIO, NATIVE
  server = "NIO"
  #enable heartbeat
  heartbeat = true
  # the tm client batch send request enable
  enableTmClientBatchSendRequest = false
  # the rm client batch send request enable
  enableRmClientBatchSendRequest = true
   # the rm client rpc request timeout
  rpcRmRequestTimeout = 2000
  # the tm client rpc request timeout
  rpcTmRequestTimeout = 30000
  # the rm client rpc request timeout
  rpcRmRequestTimeout = 15000
  #thread factory for netty
  threadFactory {
    bossThreadPrefix = "NettyBoss"
    workerThreadPrefix = "NettyServerNIOWorker"
    serverExecutorThread-prefix = "NettyServerBizHandler"
    shareBossWorker = false
    clientSelectorThreadPrefix = "NettyClientSelector"
    clientSelectorThreadSize = 1
    clientWorkerThreadPrefix = "NettyClientWorkerThread"
    # netty boss thread size
    bossThreadSize = 1
    #auto default pin or 8
    workerThreadSize = "default"
  }
  shutdown {
    # when destroy server, wait seconds
    wait = 3
  }
  serialization = "seata"
  compressor = "none"
}
service {
  #transaction service group mapping
  vgroupMapping.default_tx_group = "default"
  #only support when registry.type=file, please don't set multiple addresses
  default.grouplist = "127.0.0.1:8091"
  #degrade, current not support
  enableDegrade = false
  #disable seata
  disableGlobalTransaction = false
}

client {
  rm {
    asyncCommitBufferLimit = 10000
    lock {
      retryInterval = 10
      retryTimes = 30
      retryPolicyBranchRollbackOnConflict = true
    }
    reportRetryCount = 5
    tableMetaCheckEnable = false
    tableMetaCheckerInterval = 60000
    reportSuccessEnable = false
    sagaBranchRegisterEnable = false
    sagaJsonParser = "fastjson"
    sagaRetryPersistModeUpdate = false
    sagaCompensatePersistModeUpdate = false
    tccActionInterceptorOrder = -2147482648 #Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE + 1000
    sqlParserType = "druid"
    branchExecutionTimeoutXA = 60000
    connectionTwoPhaseHoldTimeoutXA = 10000
  }
  tm {
    commitRetryCount = 5
    rollbackRetryCount = 5
    defaultGlobalTransactionTimeout = 60000
    degradeCheck = false
    degradeCheckPeriod = 2000
    degradeCheckAllowTimes = 10
    interceptorOrder = -2147482648 #Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE + 1000
  }
  undo {
    dataValidation = true
    onlyCareUpdateColumns = true
    logSerialization = "jackson"
    logTable = "undo_log"
    compress {
      enable = true
      # allow zip, gzip, deflater, lz4, bzip2, zstd default is zip
      type = zip
      # if rollback info size > threshold, then will be compress
      # allow k m g t
      threshold = 64k
    }
  }
  loadBalance {
      type = "XID"
      virtualNodes = 10
  }
}
log {
  exceptionRate = 100
}
tcc {
  fence {
    # tcc fence log table name
    logTableName = tcc_fence_log
    # tcc fence log clean period
    cleanPeriod = 1h
  }
}

2.4.3 开启全局事务

在最大的方法入口，标记@GlobalTransactional，即可开启全局事务

2.5 二阶提交协议原理

第一阶段：本地事务

全局事务开始：业务层发起全局事务请求，事务协调者（TC）注册全局事务并生成全局事务ID。
分支事务注册：各个分支事务（如扣减库存、创建订单、扣减余额）分别向TC注册，申请必要的资源锁（如数据库表的记录锁）。
执行本地事务：
- 扣减库存：扣减库存：执行SQL update storage_tbl set count = count - 2 where commodity_code = 'P0001'，更新库存数量。
- 创建订单：执行订单创建相关的本地事务。
- 扣减余额：执行扣减账户余额的本地事务。
记录前后镜像：在执行业务SQL前后，分别查询并记录数据的前后镜像，用于生成回滚日志（UNDO LOG）。
插入回滚日志：将前后镜像组成的回滚日志插入到UNDO LOG表中，以便在需要时进行数据回滚。
本地事务提交：将业务数据和UNDO LOG一起保存，并汇报自己提交成功与否的结果。

第二阶段：提交阶段

分支提交：
- 收到TC的提交请求后，各个分支事务立即响应OK，表示准备就绪。
- 给异步任务队列中添加异步任务，异步和批量地删除相应的UNDO LOG记录。
分支回滚：
- 如果TC的提交请求未能成功，或者在第一阶段中某个分支事务失败，TC将发起回滚请求。
- 各个分支事务收到回滚请求后，开启一个本地事务，执行以下任务：
  - 找到对应的UNDO LOG记录。
  - 数据校验：比较后镜像与当前数据，如果不一致，则说明数据被其他渠道修改，需要进行相应处理；如果一致，则执行回滚。
  - 回滚数据：根据UNDO LOG的前镜像内容执行数据修改，完成后删除UNDO LOG。

通过以上流程，Seata确保了分布式事务的原子性，即所有分支事务要么全部成功提交，要么全部回滚，从而保证了数据的一致性。
在这里插入图片描述

2.6 二阶提交协议可视化

2.6.1 观察初始数据库

在这里插入图片描述

2.6.2 设置断点

我们在业务服务BusinessServiceImpl的主方法purchase中给远程调用方法deduct和create加上断点
在这里插入图片描述
并在订单服务OrderServiceImpl的create方法中添加一个除零异常，并在前面加上一个断点

2.6.3 发起请求，观察数据变化

在浏览器发送请求，http://localhost:11000/purchase?userId=1&commodityCode=P0001&count=2
这里，我们来到第一个断点扣减库存deduct，可以看到控制台打印开启了一个新的全局事务
在这里插入图片描述
此时在Seata控制台中可以观测到这个全局事务
当前没有任何数据提交，即没有全局锁 -> 只有第一阶段本地提交，要修改数据之前，才会申请自己数据的记录锁，即全局锁

在这里插入图片描述
继续放行到第二个断点位置，创建订单create，观察Seata控制台，开启分支事务并查看
可以看到storage_db的分支事务

而且在全局锁中也可以看到数据 -> 分支事务一定会提交一个数据

继续观察storage_db数据库，可以看到库存已经被扣减，并且在undo_log表中有一条记录
在这里插入图片描述

查看rollback_info字段的内容，
在前镜像" beforeImage "中可以看到，在记录修改之前的值为100 "value": 100
后镜像"afterImage"，扣减库存后的数据为，"value": 98

{
  "@class": "org.apache.seata.rm.datasource.undo.BranchUndoLog",
  "xid": "192.168.4.105:8091:7782838703486791689",
  "branchId": 7782838703486791690,
  "sqlUndoLogs": [
    "java.util.ArrayList",
    [
      {
        "@class": "org.apache.seata.rm.datasource.undo.SQLUndoLog",
        "sqlType": "UPDATE",
        "tableName": "storage_tbl",
        "beforeImage": {
          "@class": "org.apache.seata.rm.datasource.sql.struct.TableRecords",
          "tableName": "storage_tbl",
          "rows": [
            "java.util.ArrayList",
            [
              {
                "@class": "org.apache.seata.rm.datasource.sql.struct.Row",
                "fields": [
                  "java.util.ArrayList",
                  [
                    {
                      "@class": "org.apache.seata.rm.datasource.sql.struct.Field",
                      "name": "count",
                      "keyType": "NULL",
                      "type": 4,
                      "value": 100
                    },
                    {
                      "@class": "org.apache.seata.rm.datasource.sql.struct.Field",
                      "name": "id",
                      "keyType": "PRIMARY_KEY",
                      "type": 4,
                      "value": 1
                    }
                  ]
                }
              }
            ]
          ]
        },
        "afterImage": {
          "@class": "org.apache.seata.rm.datasource.sql.struct.TableRecords",
          "tableName": "storage_tbl",
          "rows": [
            "java.util.ArrayList",
            [
              {
                "@class": "org.apache.seata.rm.datasource.sql.struct.Row",
                "fields": [
                  "java.util.ArrayList",
                  [
                    {
                      "@class": "org.apache.seata.rm.datasource.sql.struct.Field",
                      "name": "count",
                      "keyType": "NULL",
                      "type": 4,
                      "value": 98
                    },
                    {
                      "@class": "org.apache.seata.rm.datasource.sql.struct.Field",
                      "name": "id",
                      "keyType": "PRIMARY_KEY",
                      "type": 4,
                      "value": 1
                    }
                  ]
                }
              }
            ]
          ]
        }
      }
    ]
  ]
}

继续放行到第三个断点位置，保存订单orderTblMapper.insert(orderTbl);，观察Seata控制台
可以看到多了account_db的分支事务和全局锁
在这里插入图片描述

此时数据库的余额和库存均被扣减，并且生成了UNDO LOG记录

此时继续放行，即会执行int i = 1/0;抛出除零异常，所有数据全部按照前镜像回滚，UNDO LOG记录

注意：事务事务超时时间为一分钟，调试过程中，一旦超时会报一下错误
may be has finished -> 事务可能完成
branch register failed -> 分支注册事务失败

2025-02-13T22:41:16.010+08:00 ERROR 19556 --- [seata-storage] [io-13000-exec-9] o.a.c.c.C.[.[.[/].[dispatcherServlet]    : Servlet.service() for servlet [dispatcherServlet] in context with path [] threw exception [Request processing failed: org.springframework.transaction.TransactionSystemException: JDBC commit failed] with root cause

org.apache.seata.core.exception.RmTransactionException: branch register failed, xid: 192.168.4.105:8091:7782838703486791747, errMsg: TransactionException[Could not found global transaction xid = 192.168.4.105:8091:7782838703486791747, may be has finished.]

2.7 四种事务模式

2.7.1 AT模式

这是Seata中最常用的一种分布式事务模式，它通过自动的预提交、回滚操作，实现分布式事务的透明化管理。AT模式的核心在于自动处理数据库的事务操作，不需要对业务代码进行侵入性的修改。

2.7.2 TCC模式

适用于需要显式控制分布式事务的场景，确保所有参与者都遵循统一的规则。TCC模式通过三阶段的提交（Try、Confirm、Cancel）来保证最终一致性。适用于夹杂非数据库操作的事务。

2.7.3 Saga模式

适用于复杂的业务流程，每个步骤都可以独立地进行业务逻辑处理。在Saga模式中，业务流程中每个参与者都提交本地事务，当出现某一个参与者失败则补偿前面已经成功的参与者，一阶段正向服务和二阶段补偿服务都由业务开发实现。

2.7.4 XA模式

适用于需要兼容传统数据库系统的场景，支持多种资源管理器。XA模式是强一致性分阶段事务模式，牺牲了一定的可用性，无业务侵入。

2.7.5 切换模式

添加application.yml配置

seata:
  data-source-proxy-mode: AT #默认为AT模式

查看全文

http://www.kler.cn/a/547008.html

2月14日笔记

Java中如何高效地合并多个对象的List数据：方法与案例解析！

2025年AI免费大战：从DeepSeek到GPT-5的商业逻辑与行业变革

数据库与表的基本操作

在香橙派5 NPU上使用Yolov5

轮子项目--消息队列的实现（3）

如何优化React应用的性能？

常见的 Web 攻击方式有哪些，如何防御？

技术评测：MaxCompute MaxFrame——阿里云自研分布式计算框架的Python编程接口

每日温度问题：如何高效解决？

SAP-ABAP：SAP的Screen Layout Designer屏幕布局设计器详解及示例

【后端面试总结】什么是堆，什么是栈

Spring Boot与数据库集成（Spring Data JPA）

急停信号的含义

vue2中 computed 计算属性

无人机传输信号的方式!

Niginx笔记

Docker 镜像的构建与管理（一）

vs构建网络安全系统网络安全和网络搭建

格式工厂 FormatFactory v5.18.便携版 ——多功能媒体文件转换工具

前言

一、简介

为什么需要使用 Seata？

二、快速入门

2.1 环境准备

2.2 原理

2.2.1 核心组件

2.2.1 实现步骤

2.3 seata-server

2.4 微服务配置

2.4.1 引依赖

2.4.2 配置

2.4.3 开启全局事务

2.5 二阶提交协议原理

第一阶段：本地事务

第二阶段：提交阶段

2.6 二阶提交协议可视化

2.6.1 观察初始数据库

2.6.2 设置断点

2.6.3 发起请求，观察数据变化

2.7 四种事务模式

2.7.1 AT模式

2.7.2 TCC模式

2.7.3 Saga模式

2.7.4 XA模式

2.7.5 切换模式

相关文章：