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Seata四種模式學習入門指南

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Spring Cloud 微服務

概述

Seata 是一款支持分布式事务的开源解决方案，提供了多种编程语言和数据库的支持。本文将详细介绍 Seata 提供的四种分布式事务模式：AT 模式、TCC 模式、Saga 模式和 XA 模式。Seata四种模式学习入门将帮助你理解每种模式的工作原理和适用场景。

Seata简介

Seata 是一款开源的分布式事务解决方案，旨在提供简单、高性能的分布式事务支持。Seata 支持多种编程语言和数据库，可以轻松地集成到现有的微服务架构中，确保在分布式系统中的一致性。它主要通过提供四种不同的事务模式来支持不同的业务场景和需求。

Seata的作用和应用场景

Seata 的主要作用是解决分布式系统中的事务一致性问题。在微服务架构中，服务之间相互独立，数据分布在多个数据库中，传统的单体应用事务机制无法直接应用在分布式环境中。Seata 通过提供分布式事务的支持，确保在分布式系统中的一致性，避免数据不一致的情况发生。

Seata 的应用场景包括但不限于：

微服务架构：在分布式微服务架构中保证各个服务之间的数据一致性。
数据库集成：支持多种数据库，如 MySQL、Oracle、PostgreSQL 等，实现数据库之间的事务一致性。
交易系统：在金融、电商等高并发、高可靠性要求的交易系统中，确保事务的一致性。
服务间协同：在服务之间需要协同完成复杂操作的场景中，确保事务的一致性。

Seata的四种模式概述

Seata 提供了四种不同的分布式事务模式，分别是 AT 模式、TCC 模式、Saga 模式和 XA 模式。每种模式都有其特定的工作原理和适用场景。

AT 模式：自动事务模式，适用于大多数主流关系型数据库。
TCC 模式：Try-Confirm-Cancel 模式，适用于需要精细控制每个事务操作的场景。
Saga 模式：Saga 是一种分布式补偿事务模式，适用于需要对每个服务进行独立的补偿操作的场景。
XA 模式：XA 是一种标准的分布式事务模式，适用于需要与传统数据库集成的场景。

AT模式详解

AT模式的工作原理

AT 模式是 Seata 的默认事务模式，它通过在数据库层面实现分布式事务的自动提交和回滚。AT 模式依赖于数据库的事务日志来实现事务的自动提交和回滚，而不需要在业务代码中显式地编写事务操作。

工作流程

开始事务：在服务启动时，Seata 会启动一个全局事务。
执行操作：服务执行数据库操作。
提交事务：当所有服务的操作都执行完毕后，Seata 会提交全局事务。
回滚事务：如果在执行过程中发生异常，Seata 会自动回滚事务。

数据库支持

AT 模式支持大多数主流的关系型数据库，如 MySQL、Oracle、PostgreSQL 等。Seata 通过数据库的事务日志来实现分布式事务的管理。

AT模式的配置步骤

配置 Seata 服务器

首先需要配置 Seata 服务器，编辑配置文件 registry.conf 和 server.conf。

registry.conf

registry {
  type = "nacos"
  nacos {
    application = "seata-server"
    serverAddr = "localhost:8848"
    group = "SEATA_GROUP"
  }
}

server.conf

store {
  mode = "db"
  db {
    datasource = "db"
    dbType = "mysql"
    driverClassName = "com.mysql.jdbc.Driver"
    url = "jdbc:mysql://localhost:3306/seata"
    user = "root"
    password = "root"
    minPoolSize = 1
    maxPoolSize = 32
  }
}

配置服务端点

在应用启动时，需要配置 Seata 的服务端点。

TransactionServiceConfig txServiceConfig = new TransactionServiceConfig();
txServiceConfig.setTransactionServiceGroup("my_application_group");
txServiceConfig.setNacosIpAddr("localhost");
txServiceConfig.setNacosPort(8848);
txServiceConfig.setTransactionLogTableName("t_tx_log");
txServiceConfig.setBranchTable("t_tx_branch");
txServiceConfig.setDataSource("myDataSource");
TransactionManager tm = TransactionManager.getInstance();
tm.init(txServiceConfig);

配置事务管理器

在服务代码中，需要配置事务管理器来管理分布式事务。

// 开始全局事务
GlobalTransaction globalTransaction = new DefaultGlobalTransaction();
globalTransaction.begin();

// 执行本地事务操作
UserMapper userMapper = new UserMapper();
userMapper.update(user);

// 提交全局事务
globalTransaction.commit();

AT模式的使用示例

下面是一个使用 AT 模式管理分布式事务的示例代码。

// 配置数据源
DataSource dataSource = new DataSource();
dataSource.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");
dataSource.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/seata");
dataSource.setUsername("root");
dataSource.setPassword("root");

// 配置 Seata 服务端点
TransactionServiceConfig txServiceConfig = new TransactionServiceConfig();
txServiceConfig.setTransactionServiceGroup("my_application_group");
txServiceConfig.setNacosIpAddr("localhost");
txServiceConfig.setNacosPort(8848);
txServiceConfig.setTransactionLogTableName("t_tx_log");
txServiceConfig.setBranchTable("t_tx_branch");
txServiceConfig.setDataSource(dataSource);
TransactionManager tm = TransactionManager.getInstance();
tm.init(txServiceConfig);

// 开始全局事务
GlobalTransaction globalTransaction = new DefaultGlobalTransaction();
globalTransaction.begin();

// 执行本地事务操作
UserMapper userMapper = new UserMapper();
User user = new User();
user.setId(1);
user.setName("John");
userMapper.update(user);

// 提交全局事务
globalTransaction.commit();

TCC模式详解

TCC模式的工作原理

TCC（Try-Confirm-Cancel）模式是一种两阶段提交的分布式事务模式，适用于需要精细控制每个事务操作的场景。在 TCC 模式中，每个服务都需要实现两个方法：try 和 confirm 或 cancel。try 方法用于检查资源是否可用，confirm 方法用于提交事务，cancel 方法用于回滚事务。

工作流程

Try 阶段：每个服务调用 try 方法检查资源是否可用。
Confirm 阶段：如果所有服务的 try 方法都成功，则调用 confirm 方法提交事务。
Cancel 阶段：如果在 try 阶段发生异常，则调用 cancel 方法回滚事务。

配置服务端点

在应用启动时，需要配置 Seata 的服务端点。

TransactionServiceConfig txServiceConfig = new TransactionServiceConfig();
txServiceConfig.setTransactionServiceGroup("my_application_group");
txServiceConfig.setNacosIpAddr("localhost");
txServiceConfig.setNacosPort(8848);
txServiceConfig.setTransactionLogTableName("t_tx_log");
txServiceConfig.setBranchTable("t_tx_branch");
txServiceConfig.setDataSource("myDataSource");
TransactionManager tm = TransactionManager.getInstance();
tm.init(txServiceConfig);

实现 TCC 接口

每个服务需要实现 TCC 接口，包括 try、confirm 和 cancel 方法。

public class UserTccHandler implements TransactionHandler {
    @Override
    public Action tryAction() {
        // 检查资源是否可用
        return Action.Commit;
    }

    @Override
    public void confirmAction() {
        // 提交事务
    }

    @Override
    public void cancelAction() {
        // 回滚事务
    }
}

TCC模式的使用示例

下面是一个使用 TCC 模式管理分布式事务的示例代码。

// 配置数据源
DataSource dataSource = new DataSource();
dataSource.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");
dataSource.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/seata");
dataSource.setUsername("root");
dataSource.setPassword("root");

// 配置 Seata 服务端点
TransactionServiceConfig txServiceConfig = new TransactionServiceConfig();
txServiceConfig.setTransactionServiceGroup("my_application_group");
txServiceConfig.setNacosIpAddr("localhost");
txServiceConfig.setNacosPort(8848);
txServiceConfig.setTransactionLogTableName("t_tx_log");
txServiceConfig.setBranchTable("t_tx_branch");
txServiceConfig.setDataSource(dataSource);
TransactionManager tm = TransactionManager.getInstance();
tm.init(txServiceConfig);

// 开始全局事务
UserTccHandler userHandler = new UserTccHandler();
Transaction transaction = new Transaction();
transaction.setTransactionHandler(userHandler);
transaction.begin();

// 调用 try 方法
Action action = userHandler.tryAction();

// 提交事务
if (action == Action.Commit) {
    transaction.commit();
} else {
    transaction.cancel();
}

Saga模式详解

Saga模式的工作原理

Saga 是一种分布式补偿事务模式，适用于需要对每个服务进行独立的补偿操作的场景。在 Saga 模式中，每个服务都需要实现一个提交操作和一个补偿操作。提交操作用于提交事务，补偿操作用于回滚事务。

工作流程

调用服务：每个服务调用提交操作提交事务。
补偿操作：如果在提交操作中发生异常，则调用补偿操作回滚事务。

配置服务端点

在应用启动时，需要配置 Seata 的服务端点。

TransactionServiceConfig txServiceConfig = new TransactionServiceConfig();
txServiceConfig.setTransactionServiceGroup("my_application_group");
txServiceConfig.setNacosIpAddr("localhost");
txServiceConfig.setNacosPort(8848);
txServiceConfig.setTransactionLogTableName("t_tx_log");
txServiceConfig.setBranchTable("t_tx_branch");
txServiceConfig.setDataSource("myDataSource");
TransactionManager tm = TransactionManager.getInstance();
tm.init(txServiceConfig);

实现 Saga 接口

每个服务需要实现 Saga 接口，包括提交操作和补偿操作。

public class UserSagaHandler implements SagaHandler {
    @Override
    public void submitAction() {
        // 提交事务
    }

    @Override
    public void compensateAction() {
        // 补偿事务
    }
}

Saga模式的使用示例

下面是一个使用 Saga 模式管理分布式事务的示例代码。

// 配置数据源
DataSource dataSource = new DataSource();
dataSource.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");
dataSource.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/seata");
dataSource.setUsername("root");
dataSource.setPassword("root");

// 配置 Seata 服务端点
TransactionServiceConfig txServiceConfig = new TransactionServiceConfig();
txServiceConfig.setTransactionServiceGroup("my_application_group");
txServiceConfig.setNacosIpAddr("localhost");
txServiceConfig.setNacosPort(8848);
txServiceConfig.setTransactionLogTableName("t_tx_log");
txServiceConfig.setBranchTable("t_tx_branch");
txServiceConfig.setDataSource(dataSource);
TransactionManager tm = TransactionManager.getInstance();
tm.init(txServiceConfig);

// 开始全局事务
UserSagaHandler userHandler = new UserSagaHandler();
Transaction transaction = new Transaction();
transaction.setTransactionHandler(userHandler);
transaction.begin();

// 调用提交操作
userHandler.submitAction();

// 调用补偿操作
userHandler.compensateAction();

XA模式详解

XA模式的工作原理

XA 模式是一种标准的分布式事务模式，适用于需要与传统数据库集成的场景。在 XA 模式中，每个数据库都需要支持 XA 协议，Seata 通过事务管理器来协调多个数据库的事务操作。

工作流程

开始事务：事务管理器开始一个全局事务。
执行操作：每个数据库执行本地事务操作。
提交事务：事务管理器提交全局事务。
回滚事务：如果在执行过程中发生异常，事务管理器回滚全局事务。

配置服务端点

在应用启动时，需要配置 Seata 的服务端点。

TransactionServiceConfig txServiceConfig = new TransactionServiceConfig();
txServiceConfig.setTransactionServiceGroup("my_application_group");
txServiceConfig.setNacosIpAddr("localhost");
txServiceConfig.setNacosPort(8848);
txServiceConfig.setTransactionLogTableName("t_tx_log");
txServiceConfig.setBranchTable("t_tx_branch");
txServiceConfig.setDataSource("myDataSource");
TransactionManager tm = TransactionManager.getInstance();
tm.init(txServiceConfig);

配置数据库

每个数据库都需要支持 XA 协议，并配置相应的事务管理器。

DataSource xaDataSource = new DataSource();
xaDataSource.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");
xaDataSource.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/seata");
xaDataSource.setUsername("root");
xaDataSource.setPassword("root");

UserXaManager xaManager = new UserXaManager();
xaManager.setDataSource(xaDataSource);
xaManager.start();

XA模式的使用示例

下面是一个使用 XA 模式管理分布式事务的示例代码。

// 配置数据源
DataSource xaDataSource = new DataSource();
xaDataSource.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");
xaDataSource.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/seata");
xaDataSource.setUsername("root");
xaDataSource.setPassword("root");

// 配置 Seata 服务端点
TransactionServiceConfig txServiceConfig = new TransactionServiceConfig();
txServiceConfig.setTransactionServiceGroup("my_application_group");
txServiceConfig.setNacosIpAddr("localhost");
txServiceConfig.setNacosPort(8848);
txServiceConfig.setTransactionLogTableName("t_tx_log");
txServiceConfig.setBranchTable("t_tx_branch");
txServiceConfig.setDataSource(xaDataSource);
TransactionManager tm = TransactionManager.getInstance();
tm.init(txServiceConfig);

// 开始全局事务
UserXaManager xaManager = new UserXaManager();
xaManager.setDataSource(xaDataSource);
xaManager.start();

// 执行本地事务操作
UserMapper userMapper = new UserMapper();
User user = new User();
user.setId(1);
user.setName("John");
userMapper.update(user);

// 提交全局事务
xaManager.commit();

Seata模式的选择与实践

不同模式的适用场景分析

不同的模式适用于不同的场景：

AT 模式适用于大多数主流关系型数据库，适用于需要自动管理事务的场景。
TCC 模式适用于需要精细控制每个事务操作的场景，适用于复杂的业务逻辑。
Saga 模式适用于需要对每个服务进行独立的补偿操作的场景，适用于需要进行补偿操作的场景。
XA 模式适用于需要与传统数据库集成的场景，适用于支持 XA 协议的数据库。

如何根据业务需求选择合适模式

选择合适的模式需要根据业务需求和数据库支持来决定：

如果需要自动管理事务，可以使用 AT 模式。
如果需要精细控制每个事务操作，可以使用 TCC 模式。
如果需要对每个服务进行独立的补偿操作，可以使用 Saga 模式。
如果需要与传统数据库集成，可以使用 XA 模式。

实践中应注意的问题和建议

在实践中需要注意以下问题：

配置一致性：确保所有服务的配置一致，避免配置不一致导致事务失败。
事务日志管理：合理管理事务日志，确保事务日志的存储和清理。
事务超时处理：合理设置事务超时时间，避免事务长时间未完成导致资源占用。
异常处理：合理处理事务中的异常，确保事务的一致性。

建议进行定期的事务日志清理和备份，确保事务日志的完整性和安全性。同时，建议进行定期的故障演练，确保在异常情况下能够快速恢复事务的一致性。

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