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Seata和Mysql存儲演示教程：入門級詳解

標簽：
MySQL 中間件
概述

本文详细介绍了Seata与Mysql存储的集成过程，包括Seata的基本概念、主要应用场景以及与Mysql的关系。文章还提供了Seata的安装配置和Mysql数据库的准备步骤，并通过具体的案例演示了Seata如何在实际应用中进行分布式事务管理。Seata和Mysql存储演示教程涵盖了从环境搭建到实际操作的全流程。

Seata简介与应用场景
Seata的基本概念

Seata（Simple Distributed Transactions At One Time）是一个开源的分布式事务解决方案，致力于提供高性能和易于使用的事务管理功能。它支持多种编程语言和数据库，并且与许多主流微服务框架兼容，包括Spring Cloud、Dubbo等。Seata的核心功能是全局事务管理，通过事务的自动提交和回滚来保证分布式系统中的数据一致性。

Seata的工作模式包括TCC（Try-Confirm-Cancel）、AT（Automatic Transaction）和Saga等。这些模式都有各自的特点和适用场景，其中AT模式是Seata的默认模式，也是最常用的一种模式。AT模式通过在数据库层面进行事务操作，通过数据库中的DDL（Data Definition Language）和DML（Data Manipulation Language）操作来实现分布式事务的提交和回滚。

Seata的主要应用场景

Seata主要应用于以下场景：

  • 微服务架构：在微服务架构中，每个服务都有自己独立的数据库和事务管理。当多个服务协同工作时，需要确保所有操作要么全部成功，要么全部失败，以保持数据的一致性。Seata可以自动管理这些事务，简化了开发者的操作。
  • 分布式系统：在分布式系统中，数据通常分布在多个节点上。当这些节点之间的操作需要作为一个整体来处理时，Seata可以帮助管理这些操作的提交和回滚。
  • 跨数据库事务：当一个事务需要跨越多个数据库时，Seata可以提供统一的事务管理，避免数据不一致的问题。
Seata与Mysql存储的关系

Seata在运行时需要存储事务相关的数据，这些数据通常存储在数据库中。对于大多数用户来说，Mysql是一个常见的选择。Seata需要在Mysql中创建一些特定的表来存储这些数据，例如t_transaction、t_branch_table等。这些表用于存储各种事务状态和相关信息，帮助Seata管理事务的生命周期。

Seata存储结构

Seata在Mysql中存储的表主要涉及以下几个方面：

  1. 全局事务表：
    • t_transaction：存储全局事务的状态信息。
  2. 分支事务表：
    • t_branch_table：存储每个分支事务的状态信息。
  3. 锁表：
    • t_lock_table：用于事务锁相关的操作。

这些表的结构和字段设计有助于Seata高效地管理分布式事务。

Mysql数据库基础
Mysql数据库安装与配置

安装Mysql可以使用多种方法，包括从官方网站下载官方安装包、使用包管理工具（如apt、yum）或者使用容器化工具（如Docker）。以下是具体的安装步骤和配置说明。

安装步骤（以Ubuntu为例）

  1. 更新包列表：

    sudo apt-get update

  2. 安装Mysql：

    sudo apt-get install mysql-server
  3. 配置Mysql：
    • 启动Mysql服务： 
      sudo systemctl start mysql
    • 设置开机启动： 
      sudo systemctl enable mysql

用户管理

创建一个新的Mysql用户：

CREATE USER 'newuser'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';
GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'newuser'@'localhost';
FLUSH PRIVILEGES;
Mysql的基本操作与命令

Mysql的基本操作包括创建数据库、创建表、插入数据、查询数据等。以下是一些示例：

创建数据库

CREATE DATABASE mydatabase;

创建表

CREATE TABLE users (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100) NOT NULL,
    email VARCHAR(100) NOT NULL
);

插入数据

INSERT INTO users (name, email) VALUES ('John Doe', '[email protected]');

查询数据

SELECT * FROM users WHERE name = 'John Doe';

删除数据

DELETE FROM users WHERE name = 'John Doe';

更新数据

UPDATE users SET email = '[email protected]' WHERE name = 'John Doe';
Mysql存储引擎介绍

Mysql支持多种存储引擎，常见的包括InnoDB、MyISAM和Memory。这些存储引擎提供了不同的特性，适用于不同的场景。

InnoDB

InnoDB是Mysql默认的存储引擎，支持事务处理、行级锁定和外键约束。它适用于需要高并发和事务支持的应用。

MyISAM

MyISAM支持全文索引、压缩和空间函数，适合静态数据存储。但是它不支持事务处理。

Memory

Memory存储引擎将表的数据放在内存中，访问速度快，但数据不会持久化，重启后数据丢失。

示例代码（创建表）

CREATE TABLE product (
    id INT(11) NOT NULL,
    name VARCHAR(255) DEFAULT NULL,
    quantity INT(11) DEFAULT NULL,
    PRIMARY KEY (id)
) ENGINE = INNODB DEFAULT CHARSET = utf8mb4;
Seata与Mysql环境搭建
Seata的下载与安装

Seata的安装非常简单，可以通过GitHub下载最新版本的Seata。以下是具体的安装步骤：

下载Seata

git clone https://github.com/seata/seata.git
cd seata

下载Seata安装包

Seata提供了脚本帮助下载安装包：

./bin/download.sh

解压并初始化Seata

tar -zxvf seata-server-*.tar.gz
cd seata-server-*
./bin/seata-server.sh -m db
Mysql数据库的准备

需要在Mysql中创建Seata需要的表结构。以下是创建表的SQL脚本：

创建Seata相关表

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `t_transaction` (
  `xid` VARCHAR(128) NOT NULL,
  `transaction_id` BIGINT(20) DEFAULT NULL,
  `status` TINYINT(4) DEFAULT NULL COMMENT '状态：1：commit，2：rollback，3：timeout，4：unknown',
  `application_id` VARCHAR(32) DEFAULT NULL,
  `transaction_service_group` VARCHAR(32) DEFAULT NULL,
  `transaction_name` VARCHAR(128) DEFAULT NULL,
  `timeout` INT(11) DEFAULT NULL,
  `begin_time` BIGINT(20) DEFAULT NULL,
  `application_data` LONGBLOB,
  `gmt_create` DATETIME DEFAULT NULL,
  `gmt_modified` DATETIME DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`xid`),
  UNIQUE KEY `ux_transaction_id` (`transaction_id`)
) ENGINE = INNODB AUTO_INCREMENT = 1 DEFAULT CHARSET = utf8mb4;

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `t_branch_table` (
  `xid` VARCHAR(128) NOT NULL,
  `branch_id` BIGINT(20) DEFAULT NULL,
  `r_key` VARCHAR(32) DEFAULT NULL,
  `status` TINYINT(4) DEFAULT NULL,
  `application_data` LONGBLOB,
  `gmt_create` DATETIME DEFAULT NULL,
  `gmt_modified` DATETIME DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`xid`, `branch_id`)
) ENGINE = INNODB DEFAULT CHARSET = utf8mb4;

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `t_lock_table` (
  `row_key` VARCHAR(190) NOT NULL,
  `xid` VARCHAR(128) DEFAULT NULL,
  `locked` TINYINT(4) DEFAULT NULL,
  `lock_key` VARCHAR(128) DEFAULT NULL,
  `lock_value` TEXT,
  `gmt_create` DATETIME DEFAULT NULL,
  `gmt_modified` DATETIME DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`row_key`)
) ENGINE = INNODB DEFAULT CHARSET = utf8mb4;
Seata与Mysql的集成配置

Seata需要配置来指示它使用的数据库和表结构。以下是配置文件示例：

Seata配置文件

Seata的配置文件位于conf/seata-server.properties。需要配置数据库连接参数：

server.port=8091
store.mode=db
store.db.current=ds
store.db.names=ds

store.db.ds.datasource.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/seata?characterEncoding=utf-8&serverTimezone=UTC
store.db.ds.datasource.user=root
store.db.ds.datasource.password=root
store.db.ds.tablePrefix=t_
store.db.ds.lock.table=lock_table
store.db.ds.branchTable=branch_table
store.db.ds.globalTable=global_table

确保数据库连接信息正确，并且表名与实际创建的表名一致。

Seata存储配置详解
Seata的存储表结构介绍

Seata在Mysql中存储的表主要包括全局事务表、分支事务表和锁表。这些表用于存储事务相关的数据，帮助Seata管理事务的生命周期。

全局事务表t_transaction

  • xid：全局唯一事务ID
  • transaction_id：事务ID
  • status：事务状态
  • application_id：应用ID
  • transaction_service_group：事务服务组
  • transaction_name：事务名称
  • timeout：超时时间
  • begin_time：开始时间
  • application_data：应用数据
  • gmt_create：创建时间
  • gmt_modified：修改时间

分支事务表t_branch_table

  • xid：全局唯一事务ID
  • branch_id：分支事务ID
  • r_key：资源键
  • status：状态
  • application_data：应用数据
  • gmt_create：创建时间
  • gmt_modified：修改时间

锁表t_lock_table

  • row_key：行键
  • xid：全局唯一事务ID
  • locked：锁定状态
  • lock_key：锁键
  • lock_value：锁值
  • gmt_create：创建时间
  • gmt_modified：修改时间
Seata在Mysql中的表结构创建

上述的表结构创建SQL已经在环境搭建章节中进行了详细的说明。这些表的创建和初始化非常重要，确保Seata能够正确地存储和管理事务数据。

创建表的示例

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `t_transaction` (
  `xid` VARCHAR(128) NOT NULL,
  `transaction_id` BIGINT(20) DEFAULT NULL,
  `status` TINYINT(4) DEFAULT NULL COMMENT '状态：1：commit，2：rollback，3：timeout，4：unknown',
  `application_id` VARCHAR(32) DEFAULT NULL,
  `transaction_service_group` VARCHAR(32) DEFAULT NULL,
  `transaction_name` VARCHAR(128) DEFAULT NULL,
  `timeout` INT(11) DEFAULT NULL,
  `begin_time` BIGINT(20) DEFAULT NULL,
  `application_data` LONGBLOB,
  `gmt_create` DATETIME DEFAULT NULL,
  `gmt_modified` DATETIME DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`xid`),
  UNIQUE KEY `ux_transaction_id` (`transaction_id`)
) ENGINE = INNODB AUTO_INCREMENT = 1 DEFAULT CHARSET = utf8mb4;

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `t_branch_table` (
  `xid` VARCHAR(128) NOT NULL,
  `branch_id` BIGINT(20) DEFAULT NULL,
  `r_key` VARCHAR(32) DEFAULT NULL,
  `status` TINYINT(4) DEFAULT NULL,
  `application_data` LONGBLOB,
  `gmt_create` DATETIME DEFAULT NULL,
  `gmt_modified` DATETIME DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`xid`, `branch_id`)
) ENGINE = INNODB DEFAULT CHARSET = utf8mb4;

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `t_lock_table` (
  `row_key` VARCHAR(190) NOT NULL,
  `xid` VARCHAR(128) DEFAULT NULL,
  `locked` TINYINT(4) DEFAULT NULL,
  `lock_key` VARCHAR(128) DEFAULT NULL,
  `lock_value` TEXT,
  `gmt_create` DATETIME DEFAULT NULL,
  `gmt_modified` DATETIME DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`row_key`)
) ENGINE = INNODB DEFAULT CHARSET = utf8mb4;
Seata存储表的常见操作

Seata使用这些表来存储和管理事务数据。常见的操作包括查询事务状态、更新事务状态等。

查询全局事务

SELECT * FROM t_transaction WHERE xid = 'your_xid';

更新全局事务状态

UPDATE t_transaction SET status = 1 WHERE xid = 'your_xid';

查询分支事务

SELECT * FROM t_branch_table WHERE xid = 'your_xid' AND branch_id = 'your_branch_id';

更新分支事务状态

UPDATE t_branch_table SET status = 1 WHERE xid = 'your_xid' AND branch_id = 'your_branch_id';

锁定资源

INSERT INTO t_lock_table (row_key, xid, locked, lock_key, lock_value) VALUES ('your_row_key', 'your_xid', 1, 'your_lock_key', 'your_lock_value');

解锁资源

DELETE FROM t_lock_table WHERE row_key = 'your_row_key';
Seata与Mysql存储案例演示
分布式事务案例设计

为了更好地理解Seata与Mysql的结合应用，我们设计一个简单的案例：用户购买商品，涉及两个服务：订单服务和库存服务。这两个服务分别操作不同的数据库，需要确保用户下单成功后，库存相应减少。

服务拆分

  1. 订单服务：处理订单相关的逻辑，涉及用户和订单信息。
  2. 库存服务：处理库存相关的逻辑，涉及商品和库存信息。

业务流程

  1. 用户请求订单服务创建订单。
  2. 订单服务创建订单，同时记录库存服务需要处理的事务操作。
  3. 订单服务提交事务，Seata负责管理事务的提交和回滚。
实际案例操作演示

服务端配置

在订单服务和库存服务中分别配置Seata的客户端，配置文件示例如下：

订单服务配置

service {
  application-id = "order-service"
  transaction-service-group = "SEATA_GROUP"
  enable = true
}

库存服务配置

service {
  application-id = "stock-service"
  transaction-service-group = "SEATA_GROUP"
  enable = true
}

代码示例

以下是一个简单的示例代码，展示了如何在订单服务中使用Seata进行分布式事务管理。

订单服务代码示例

public class OrderService {
  private TransactionTemplate transactionTemplate;
  private OrderRepository orderRepository;
  private StockService stockService;

  public OrderService(TransactionTemplate transactionTemplate, OrderRepository orderRepository, StockService stockService) {
    this.transactionTemplate = transactionTemplate;
    this.orderRepository = orderRepository;
    this.stockService = stockService;
  }

  public void createOrder(Order order) {
    transactionTemplate.execute(status -> {
      // 创建订单
      orderRepository.createOrder(order);

      // 调用库存服务减少库存
      if (!stockService.reduceStock(order.getProductId(), order.getQuantity())) {
        throw new RuntimeException("库存不足");
      }

      return true;
    });
  }
}

库存服务代码示例

public class StockService {
  private StockRepository stockRepository;

  public StockService(StockRepository stockRepository) {
    this.stockRepository = stockRepository;
  }

  public boolean reduceStock(String productId, int quantity) {
    // 减少库存
    int updatedRows = stockRepository.reduceStock(productId, quantity);
    return updatedRows > 0;
  }
}

库存服务的存储操作

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `product` (
  `id` INT(11) NOT NULL,
  `name` VARCHAR(255) DEFAULT NULL,
  `quantity` INT(11) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE = INNODB DEFAULT CHARSET = utf8mb4;

库存服务的减少库存操作

public class StockRepository {
  private JdbcTemplate jdbcTemplate;

  public StockRepository(JdbcTemplate jdbcTemplate) {
    this.jdbcTemplate = jdbcTemplate;
  }

  public int reduceStock(String productId, int quantity) {
    String sql = "UPDATE product SET quantity = quantity - ? WHERE id = ?";
    return jdbcTemplate.update(sql, quantity, productId);
  }
}

分布式事务处理过程解析

  1. 订单服务调用transactionTemplate.execute()，开启一个全局事务。
  2. 在全局事务的范围内，订单服务创建订单，并调用库存服务减少库存。
  3. Seata管理这些事务操作，确保要么所有操作都成功提交，要么全部回滚。
常见问题与解决方案
Seata与Mysql集成过程中可能遇到的问题

在Seata与Mysql集成过程中，可能会遇到一些常见的问题，例如：

  • Seata服务器启动失败：检查Seata配置文件是否正确，数据库连接信息是否正确。
  • Seata无法连接到Mysql：确保Mysql服务已经启动，并且Seata服务器能够访问到Mysql。
  • 事务提交失败：确保事务相关的表结构正确，事务操作符合预期。
解决方案与最佳实践
  1. 检查Seata配置：确保seata-server.properties配置文件中的数据库连接信息正确。
  2. 检查数据库表结构：确保Seata需要的表结构已经正确创建，并且没有缺失或错误。
  3. 日志分析：查看Seata的日志文件，通过日志信息定位问题。

示例日志分析

2023-09-10 10:00:00.000 [main] WARN com.zaxxer.hikari.HikariDataSource - HikariPool-1 - Timeout attempting to obtain a connection from the database.

从日志中可以看出Seata无法从数据库获取连接，可能是数据库连接信息配置错误或数据库服务未启动。

注意事项与优化建议
  • 定期备份数据库：确保数据库中的事务数据不会丢失。
  • 监控和告警：监控Seata和数据库的运行状态，设置告警防止问题发生。
  • 性能优化：优化事务操作，减少事务的开销。

希望以上介绍能够帮助你更好地理解和使用Seata与Mysql的结合应用。如果需要进一步的了解，可以在MooC网上找到更多关于Seata和Mysql的课程。

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