关于管理微服务的数据库表设计 微服务数据库事务

1. 分布式事务问题

推荐: 分布式事务（ 图解 + 秒懂 + 史上最全 ） 在单机单库的时候, 有本地事务可以保证数据的一致性; 但在分布式架构中, 原来的单体应用被拆分成多个微服务应用且都有各自独立的数据源, 一个业务场景的完成可能需要不同微服务模块和不同的库来完成. 此时每个微服务模块内部的数据一致性由本地事务来保证, 但是全局的数据一致性问题没有办法协调保证. 比如: 用户购买商品的业务逻辑, 需要由3个微服务提供支持.

仓储服务: 对给定的商品扣除仓储数量.

订单服务: 根据采购需求创建订单.

账户服务: 从用户账户中扣除余额.

架构图:

一句话: 一次业务操作需要跨多个数据源或者跨多个系统进行远程调用, 就会产生分布式事务问题.

2. Seata简介

2.1 是什么

Seata是一款开源的分布式事务解决方案, 致力于在微服务架构下提供高性能和简单易用的分布式事务服务.→Seata官网

2.2 能干什么

一个典型的分布式事务过程: 全局事务ID + 三组件模型

• Transaction ID, 简写XID. 是分布式中全局唯一的事务ID.
• Transaction Coordinator , 简写TC. 事务协调器, 维护全局事务的运行状态, 负责协调并驱动全局事务的提交或回滚.
• Transaction Manager, 简写TM. 事务管理器, 控制全局事务的边界, 负责开启一个全局事务, 并最终发起全局提交或回滚的决议.
• Resource Manager, 简写RM. 资源管理器, 控制分支事务, 负责分支注册, 状态汇报, 并接收事务协调器的指令, 驱动分支(本地)事务的提交和回滚.

模型图:

处理过程:

• TM 向 TC 申请开启一个全局事务，全局事务创建成功并生成一个全局唯一的 XID；
• XID 在微服务调用链路的上下文中传播；
• RM 向 TC 注册分支事务，将其纳入 XID 对应全局事务的管辖；
• TM 向 TC 发起针对 XID 的全局提交或回滚决议；
• TC 调度 XID 下管辖的全部分支事务完成提交或回滚请求。

2.3 下载

→Seata官网下载→Seata在GitHub的发布说明→GitHub下载Seata

2.4 怎么用

以前本地事务我们用Spring提供的注解 @Transactionnal 开启.

Seata也给我们提供了开启全局事务的注解 @GlobalTransactional.

我们只需要在业务方法上使用一个@GlobalTransactional注解.

3. Seata-Server安装

我下载的版本是 seata-server-0.9.0 , 大家可以选择更新的版本.

将seata-server-0.9.0.zip解压到指定目录并修改conf目录下的file.conf配置文件.(先备份file.conf文件后再修改)

修改内容: 自定义事务组名称 + 事务日志存储模式为db + 数据库连接信息.

在service模块中修改自定义事务组名称

service {
  #vgroup->rgroup
  # 自定义事务组名称 fsp_tx_group, 默认default
  vgroup_mapping.my_test_tx_group = "fsp_tx_group"
  #only support single node
  default.grouplist = "127.0.0.1:8091"
  #degrade current not support
  enableDegrade = false
  #disable
  disable = false
  #unit ms,s,m,h,d represents milliseconds, seconds, minutes, hours, days, default permanent
  max.commit.retry.timeout = "-1"
  max.rollback.retry.timeout = "-1"
}

store模块修改事务日志存储模式为db, 并修改数据库连接信息.

store {
  ## store mode: file、db
  # 事务日志存储模式
  mode = "db"

  ## file store
  file {
    dir = "sessionStore"

    # branch session size , if exceeded first try compress lockkey, still exceeded throws exceptions
    max-branch-session-size = 16384
    # globe session size , if exceeded throws exceptions
    max-global-session-size = 512
    # file buffer size , if exceeded allocate new buffer
    file-write-buffer-cache-size = 16384
    # when recover batch read size
    session.reload.read_size = 100
    # async, sync
    flush-disk-mode = async
  }

  ## database store 数据库连接信息
  db {
    ## the implement of javax.sql.DataSource, such as DruidDataSource(druid)/BasicDataSource(dbcp) etc.
    datasource = "dbcp"
    ## mysql/oracle/h2/oceanbase etc.
    db-type = "mysql"
    driver-class-name = "com.mysql.jdbc.Driver"
    url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/seata"
    user = "root"
    password = "root"
    min-conn = 1
    max-conn = 3
    global.table = "global_table"
    branch.table = "branch_table"
    lock-table = "lock_table"
    query-limit = 100
  }
}

在mysql中创建seata库, 然后分别创建全局事务表global_table, 分支事务表branch_table和事务锁表lock_table. 这三张表不用自己设计, 在下载的seata包中的conf目录下有一个db_store.sql文件, 到mysql客户端中执行即可.

-- the table to store GlobalSession data
drop table if exists `global_table`;
create table `global_table` (
  `xid` varchar(128)  not null,
  `transaction_id` bigint,
  `status` tinyint not null,
  `application_id` varchar(32),
  `transaction_service_group` varchar(32),
  `transaction_name` varchar(128),
  `timeout` int,
  `begin_time` bigint,
  `application_data` varchar(2000),
  `gmt_create` datetime,
  `gmt_modified` datetime,
  primary key (`xid`),
  key `idx_gmt_modified_status` (`gmt_modified`, `status`),
  key `idx_transaction_id` (`transaction_id`)
);

-- the table to store BranchSession data
drop table if exists `branch_table`;
create table `branch_table` (
  `branch_id` bigint not null,
  `xid` varchar(128) not null,
  `transaction_id` bigint ,
  `resource_group_id` varchar(32),
  `resource_id` varchar(256) ,
  `lock_key` varchar(128) ,
  `branch_type` varchar(8) ,
  `status` tinyint,
  `client_id` varchar(64),
  `application_data` varchar(2000),
  `gmt_create` datetime,
  `gmt_modified` datetime,
  primary key (`branch_id`),
  key `idx_xid` (`xid`)
);

-- the table to store lock data
drop table if exists `lock_table`;
create table `lock_table` (
  `row_key` varchar(128) not null,
  `xid` varchar(96),
  `transaction_id` long ,
  `branch_id` long,
  `resource_id` varchar(256) ,
  `table_name` varchar(32) ,
  `pk` varchar(36) ,
  `gmt_create` datetime ,
  `gmt_modified` datetime,
  primary key(`row_key`)
);

修改conf目录下的registry.conf配置文件(先备份), 修改注册中心配置. 注册中心支持nacos 、eureka、redis、zk、consuld等.

registry {
  # file 、nacos 、eureka、redis、zk、consul、etcd3、sofa
  #  注册中心修改为nacos
  type = "nacos"

  nacos {
    serverAddr = "localhost:8848"
    namespace = ""
    cluster = "default"
  }
  ............ 此处省略完整配置
}

先启动nacos, 再启动seata-server, 否则报 no available server to connect.

/nacos/bin/startup.cmd
/seata-0.9.0/bin/seata-server.bat

4. 订单/库存/账户业务数据库准备

分布式事务说明, 我们这里需要创建三个服务, 订单服务, 库存服务, 账户服务. 当用户下订单时, 订单服务会创建一个订单, 然后通过远程调用库存服务来扣减下单商品的库存, 再通过远程调用账户服务来扣减账户余额, 最后在订单服务中修改订单状态为已完成. 该操作跨三个数据库, 有两次远程调用, 很明显会有分布式事务问题.

场景: 下订单 -> 扣减库存 -> 扣减账户余额 三个数据库: 订单数据库(seata_order), 库存数据库(seata_storage), 账户数据库(seata_account).

业务数据库SQL

CREATE DATABASE seata_order;
CREATE DATABASE seata_storage;
CREATE DATABASE seata_account;

在seata_order库中创建订单表 t_order.

CREATE TABLE t_order (
  `id` BIGINT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
  `user_id` BIGINT(11) DEFAULT NULL COMMENT '用户id',
  `product_id` BIGINT(11) DEFAULT NULL COMMENT '产品id',
  `count` INT(11) DEFAULT NULL COMMENT '数量',
  `money` DECIMAL(11,0) DEFAULT NULL COMMENT '金额',
  `status` INT(1) DEFAULT NULL COMMENT '订单状态：0：创建中；1：已完结' 
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=7 DEFAULT CHARSET=utf8;

在seata_storage库中创建库存表 t_storage

CREATE TABLE t_storage (
 `id` BIGINT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
 `product_id` BIGINT(11) DEFAULT NULL COMMENT '产品id',
 `total` INT(11) DEFAULT NULL COMMENT '总库存',
 `used` INT(11) DEFAULT NULL COMMENT '已用库存',
 `residue` INT(11) DEFAULT NULL COMMENT '剩余库存'
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;
 
-- 初始库存 
INSERT INTO seata_storage.t_storage(`id`, `product_id`, `total`, `used`, `residue`)
VALUES ('1', '1', '100', '0', '100');

在seata_account库中创建账户表 t_account

CREATE TABLE t_account (
  `id` BIGINT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY COMMENT 'id',
  `user_id` BIGINT(11) DEFAULT NULL COMMENT '用户id',
  `total` DECIMAL(10,0) DEFAULT NULL COMMENT '总额度',
  `used` DECIMAL(10,0) DEFAULT NULL COMMENT '已用余额',
  `residue` DECIMAL(10,0) DEFAULT '0' COMMENT '剩余可用额度'
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;

-- 初始化账户信息 
INSERT INTO seata_account.t_account(`id`, `user_id`, `total`, `used`, `residue`)  VALUES ('1', '1', '1000', '0', '1000');

在上面三个业务数据库seata_order, seata_storage, seata_account中分别创建各自的事务回滚日志表. 执行seata包中conf目录下的db_undo_log.sql文件.

-- the table to store seata xid data
-- 0.7.0+ add context
-- you must to init this sql for you business databese. the seata server not need it.
-- 此脚本必须初始化在你当前的业务数据库中，用于AT 模式XID记录。与server端无关（注：业务数据库）
-- 注意此处0.3.0+ 增加唯一索引 ux_undo_log
drop table `undo_log`;
CREATE TABLE `undo_log` (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `branch_id` bigint(20) NOT NULL,
  `xid` varchar(100) NOT NULL,
  `context` varchar(128) NOT NULL,
  `rollback_info` longblob NOT NULL,
  `log_status` int(11) NOT NULL,
  `log_created` datetime NOT NULL,
  `log_modified` datetime NOT NULL,
  `ext` varchar(100) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `ux_undo_log` (`xid`,`branch_id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

各模块的数据库表准备完成后, 看一下结构.

5. 订单/库存/账户/业务微服务准备

业务需求, 下订单 -> 减库存 -> 扣余额 -> 改订单状态

5.1 新建订单模块

创建订单模块 seata-order-service-2001, pom依赖文件.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>atguigu-cloud-2020</artifactId>
        <groupId>com.atguigu.springcloud</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>seata-order-service-2001</artifactId>

    <dependencies>
    	<!--自定义公共依赖-->
        <dependency>
            <groupId>com.atguigu.springcloud</groupId>
            <artifactId>cloud-api-commons</artifactId>
            <version>${project.version}</version>
        </dependency>
        <!--nacos-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <!--seata-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <artifactId>seata-all</artifactId>
                    <groupId>io.seata</groupId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>io.seata</groupId>
            <artifactId>seata-all</artifactId>
            <version>0.9.0</version>
        </dependency>
        <!--feign-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
        </dependency>
        <!--web-actuator-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>
        <!--mysql-druid-->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>5.1.37</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>1.1.10</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
            <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>2.0.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

yml配置

server:
  port: 2001

spring:
  application:
    name: seata-order-service
  cloud:
    alibaba:
      seata:
        #自定义事务组名称需要与seata-server中的对应
        tx-service-group: fsp_tx_group
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
  datasource:
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/seata_order?serverTimezone=Asia/Shanghai
    username: root
    password: root
feign:
  hystrix:
    enabled: false
logging:
  level:
    io:
      seata: info
# 自定义属性      
mybatis:
  mapperLocations: classpath:mapper/*.xml

将file.conf和registry.conf复制到项目类路径下.

然后修改一下file.conf文件的事务组名称和seata-server中配置的保持一致.

service {
  #vgroup->rgroup
  #修改自定义事务组名称, 我难得改,就用默认的default. 映射到seata-server的fsp_tx_group
  vgroup_mapping.fsp_tx_group = "default"   
  #only support single node
  default.grouplist = "127.0.0.1:8091"
  #degrade current not support
  enableDegrade = false
  #disable
  disable = false
  #unit ms,s,m,h,d represents milliseconds, seconds, minutes, hours, days, default permanent
  max.commit.retry.timeout = "-1"
  max.rollback.retry.timeout = "-1"
}

编写Order订单实体类

/**
 * 类描述：订单
 */
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@Data
@Builder
public class Order {

    private Long id;

    private Long userId;

    private Long productId;

    private Integer count;

    private BigDecimal money;
    /**
     * 订单状态：0：创建中；1：已完结
     */
    private Integer status;
}

创建OrderDao接口, 使用@Mapper注解标注.

@Mapper
public interface OrderDao {
    /**
     * 创建订单
     */
    void create(Order order);
    /**
     * 修改订单状态
     */
    void update(@Param("userId") Long userId, @Param("status") Integer status);
}

创建OrderDao接口的映射文件, OrderMapper.xml.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd" >

<mapper namespace="com.atguigu.springcloud.dao.OrderDao">

    <resultMap id="BaseResultMap" type="com.atguigu.springcloud.domain.Order">
        <id column="id" property="id" jdbcType="BIGINT"/>
        <result column="user_id" property="userId" jdbcType="BIGINT"/>
        <result column="product_id" property="productId" jdbcType="BIGINT"/>
        <result column="count" property="count" jdbcType="INTEGER"/>
        <result column="money" property="money" jdbcType="DECIMAL"/>
        <result column="status" property="status" jdbcType="INTEGER"/>
    </resultMap>

    <insert id="create" parameterType="com.atguigu.springcloud.domain.Order">
        INSERT INTO `t_order` (`id`, `user_id`, `product_id`, `count`, `money`, `status`)
        VALUES (NULL, #{userId}, #{productId}, #{count}, #{money}, 0);
    </insert>

    <update id="update">
        UPDATE `t_order`
        SET status = 1
        WHERE user_id = #{userId} AND status = #{status};
    </update>
</mapper>

创建Service及实现

public interface OrderService {
    /**
     * 创建订单
     */
    void create(Order order);
}

/**
 * 类描述：远程调用库存服务扣减库存操作
 */
@FeignClient(value = "seata-storage-service")
public interface StorageService {
    @PostMapping(value = "/storage/decrease")
    CommonResult decrease(@RequestParam("productId") Long productId, @RequestParam("count") Integer count);
}

/**
 * 类描述：远程调用账户服务扣减余额
 */
@FeignClient(value = "seata-account-service")
public interface AccountService {
    @PostMapping(value = "/account/decrease")
    CommonResult decrease(@RequestParam("userId") Long userId, @RequestParam("money") BigDecimal money);
}

/**
 * 类描述：订单服务业务逻辑类
 */
@Service
@Slf4j
public class OrderServiceImpl implements OrderService {

    @Resource
    private OrderDao orderDao;

    @Resource
    private StorageService storageService;

    @Resource
    private AccountService accountService;

    /**
     * 创建订单->调用库存服务扣减库存->调用账户服务扣减账户余额->修改订单状态
     * 简单说：
     * 下订单->减库存->减余额->改状态
     */
    @Override
   // @GlobalTransactional(name = "fsp-create-order", rollbackFor = Exception.class)
    public void create(Order order) {
    
        log.info("------->下单开始");
        //本应用创建订单
        orderDao.create(order);
        //远程调用库存服务扣减库存
        log.info("------->order-service中扣减库存开始");
        storageService.decrease(order.getProductId(), order.getCount());
        log.info("------->order-service中扣减库存结束");

        //远程调用账户服务扣减余额
        log.info("------->order-service中扣减余额开始");
        accountService.decrease(order.getUserId(), order.getMoney());
        log.info("------->order-service中扣减余额结束");

        //修改订单状态为已完成
        log.info("------->order-service中修改订单状态开始");
        orderDao.update(order.getProductId(), 0);
        log.info("------->order-service中修改订单状态结束");
        log.info("------->下单结束");
    }
}

编写controller

@RestController
public class OrderController {
    @Autowired
    private OrderService orderService;

    /**
     * 创建订单
     */
    @GetMapping("/order/create")
    public CommonResult create(Order order) {
        orderService.create(order);
        return new CommonResult(200, "订单创建成功!");
    }
}

MybatisConfig配置扫描mapper接口的包.

@Configuration
@MapperScan(value = "com.atguigu.springcloud.dao")
public class MyBatisConfig {
}

配置代理数据源

/**
 * 类描述： 使用Seata对数据源进行代理
 * io.seata.rm.datasource.DataSourceProxy
 */
@Configuration
public class DataSourceProxyConfig {
    @Value("${mybatis.mapper-locations}")
    private String mapperLocations;

    @Bean
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource")
    public DataSource druidDataSource() {
        return new DruidDataSource();
    }

    @Bean
    public DataSourceProxy dataSourceProxy(DataSource dataSource) {
        return new DataSourceProxy(dataSource);
    }

    @Bean
    public SqlSessionFactory sqlSessionFactoryBean(DataSourceProxy dataSourceProxy) throws Exception {
        SqlSessionFactoryBean sqlSessionFactoryBean = new SqlSessionFactoryBean();
        sqlSessionFactoryBean.setDataSource(dataSourceProxy);
        sqlSessionFactoryBean.setMapperLocations(new PathMatchingResourcePatternResolver().getResources(mapperLocations));
        sqlSessionFactoryBean.setTransactionFactory(new SpringManagedTransactionFactory());
        return sqlSessionFactoryBean.getObject();
    }
}

创建主启动类

// 排除自动配置数据源,使用自定义的数据源
@SpringBootApplication(exclude = DataSourceAutoConfiguration.class) 
@EnableDiscoveryClient
@EnableFeignClients
public class SeataOrderMainApp2001 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SeataOrderMainApp2001.class);
    }
}

5.2 新建库存模块

按照上面一样的步骤创建库存微服务模块 seata-storage-service-2002 不一样的单独拿出来. 库存实体类Storage

@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@Data
@Builder
public class Storage {

    private Long id;

    /**
     * 产品id
     */
    private Long productId;

    /**
     * 总库存
     */
    private Integer total;

    /**
     * 已用库存
     */
    private Integer used;

    /**
     * 剩余库存
     */
    private Integer residue;
}

扣减库存逻辑. StorageController

@RestController
public class StorageController {
    @Autowired
    private StorageService storageService;
    /**
     * 扣减库存
     */
    @RequestMapping("/storage/decrease")
    public CommonResult decrease(Long productId, Integer count) {

        storageService.decrease(productId, count);
        return new CommonResult(200, "扣减库存成功！");
    }
}

StorageServiceImpl

@Service
@Slf4j
public class StorageServiceImpl implements StorageService {
    @Resource
    private StorageDao storageDao;
    /**
     * 扣减库存
     */
    @Override
    public void decrease(Long productId, Integer count) {
        log.info("------->storage-service中扣减库存开始");
        storageDao.decrease(productId, count);
        log.info("------->storage-service中扣减库存结束");
    }
}

StorageDao

@Mapper
public interface StorageDao {
    /**
     * 扣减库存
     */
    void decrease(@Param("productId") Long productId, @Param("count") Integer count);
}

StorageMapper.xml映射文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd" >
<mapper namespace="com.atguigu.springcloud.dao.StorageDao">
    <resultMap id="BaseResultMap" type="com.atguigu.springcloud.domain.Storage">
        <id column="id" property="id" jdbcType="BIGINT"/>
        <result column="product_id" property="productId" jdbcType="BIGINT"/>
        <result column="total" property="total" jdbcType="INTEGER"/>
        <result column="used" property="used" jdbcType="INTEGER"/>
        <result column="residue" property="residue" jdbcType="INTEGER"/>
    </resultMap>

    <update id="decrease">
        UPDATE t_storage
        SET used    = used + #{count},
            residue = residue - #{count}
        WHERE product_id = #{productId}
    </update>
</mapper>

5.3 新建账户模块

一样的步骤创建账户微服务模块 seata-account-service-2003 扣减账户余额的逻辑单独拿出来. AccountController

@RestController
public class AccountController {
    @Resource
    private AccountService accountService;
    /**
     * 扣减账户余额
     */
    @RequestMapping("/account/decrease")
    public CommonResult decrease(@RequestParam("userId") Long userId, @RequestParam("money") BigDecimal money) {
        accountService.decrease(userId, money);
        return new CommonResult(200, "扣减账户余额成功！");
    }
}

AccountServiceImpl

@Service
@Slf4j
public class AccountServiceImpl implements AccountService {
    @Resource
    private AccountDao accountDao;
    /**
     * 扣减账户余额
     */
    @Override
    public void decrease(Long userId, BigDecimal money) {
        log.info("------->account-service中扣减账户余额开始");
        accountDao.decrease(userId, money);
        log.info("------->account-service中扣减账户余额结束");
    }
}

AccountDao

@Mapper
public interface AccountDao {
    /**
     * 扣减账户余额
     */
    void decrease(@Param("userId") Long userId, @Param("money") BigDecimal money);
}

AccountMapper.xml映射文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd" >

<mapper namespace="com.atguigu.springcloud.dao.AccountDao">
    <resultMap id="BaseResultMap" type="com.atguigu.springcloud.domain.Account">
        <id column="id" property="id" jdbcType="BIGINT"/>
        <result column="user_id" property="userId" jdbcType="BIGINT"/>
        <result column="total" property="total" jdbcType="DECIMAL"/>
        <result column="used" property="used" jdbcType="DECIMAL"/>
        <result column="residue" property="residue" jdbcType="DECIMAL"/>
    </resultMap>

    <update id="decrease">
        UPDATE t_account
        SET
          residue = residue - #{money},used = used + #{money}
        WHERE
          user_id = #{userId};
    </update>
</mapper>

6. 分布式事务测试

6.1 数据初始化

首先查询数据库的数据初始状态.

SELECT * FROM seata_order.t_order; 初始没有订单

SELECT * FROM seata_storage.t_storage; 库存100, 使用0, 剩余100.

SELECT * FROM seata_account.t_account; 余额1000, 使用0, 剩余1000.

6.2 正向测试

首先, 启动Nacos, 启动Seata-server, 启动各位服务模块.

测试一笔正常下单. 访问 http://localhost:2001/order/create?userId=1&productId=1&count=10&money=10. 订单购买10个产品, 共10元.

在没有出现异常的情况下, 各模块的数据结果正常. 订单库新增了一笔订单数据且订单状态已完成, 还剩下90个库存, 账户余额剩下990元.

6.3 无分布式事务逆向测试

订单service#create方法中不添加@GlobalTransactional, 没有全局事务 ,然后在账户模块扣减余额的service#decrease方法中添加超时模拟.

@Override
public void decrease(Long userId, BigDecimal money) {
	log.info("------->account-service中扣减账户余额开始");
	accountDao.decrease(userId, money);
	// 模拟超时, 30s远远超过了远程调用的默认超时时间.
	try {
		TimeUnit.SECONDS.sleep(30);
	} catch (InterruptedException e) {
		e.printStackTrace();
	}
	log.info("------->account-service中扣减账户余额结束");
}

再次访问http://localhost:2001/order/create?userId=1&productId=1&count=10&money=10 因为扣减账户余额超时,导致交易失败.

我们再来查看db中的各模块的数据结果如何. 从下面的数据中可以看到, 订单库增加了一条新的订单,但是状态是未完成(因为扣减余额失败). 但是库存和账户已经成功扣减了,出现了数据不一致的问题. 需要通过分布式事务来协调各个分支模块的事务原子性.

6.3 开启分布式事务逆向测试

在订单的service#create方法上添加注解@GlobalTransactional , 来开启全局事务.

@Override
@GlobalTransactional(name = "fsp-create-order", rollbackFor = Exception.class)
public void create(Order order) {

	log.info("------->下单开始");
	//本应用创建订单
	orderDao.create(order);
	//远程调用库存服务扣减库存
	log.info("------->order-service中扣减库存开始");
	storageService.decrease(order.getProductId(), order.getCount());
	log.info("------->order-service中扣减库存结束");

	//远程调用账户服务扣减余额
	log.info("------->order-service中扣减余额开始");
	accountService.decrease(order.getUserId(), order.getMoney());
	log.info("------->order-service中扣减余额结束");

	//修改订单状态为已完成
	log.info("------->order-service中修改订单状态开始");
	orderDao.update(order.getProductId(), 0);
	log.info("------->order-service中修改订单状态结束");

	log.info("------->下单结束");
}

重启后订单微服务应用,再次访问 http://localhost:2001//order/create?userId=1&productId=1&count=10&money=10 , 因为超时一样导致交易失败.

但是查看库表数据, 还是上次的结果, 没有产生新的订单, 也没有扣减库存和账户余额. 因为全局事务的协调, 当出现异常时, 事务发起者TM(订单模块)向事务协调者TC发送事务回滚的消息, 事务协调者TC再向各分支事务发起回滚通知, TM进行本地事务回滚.下面, 我们通过debug断点调试来跟进这个事务回滚的过程.

断点位置:

现在, 我们来触发一次交易, 跳转到断点位置.

然后,我们来查看库表的数据及各自的状态. 根据断点停留的位置, 此时应该是创建了一个新的订单(状态未完成0), 库存(70)和账户余额(970)都被扣减了10. 但是此时的全局事务还没有提交.

因为全局事务还没有提交, 我们来看看seata-server的事务相关的表数据.

SELECT * FROM seata.global_table; 全局事务表中, 产生了一个全局事务XID, 事务发起者seata-order-service, 事务群组是自定义配置的fsp_tx_group

SELECT * FROM seata.branch_table; 分支事务表中, 全局事务XID下面产生了三个分支事务, 事务涉及三个模块的资源. branch_type=AT表示seata的事务模式, 后面会讲.

SELECT * FROM seata.lock_table; 事务锁中, 可以看到三张业务表(t_order, t_storage, t_account)都被锁了.

我们再来看业务数据库下面的undo_log控制事务的表数据.

SELECT * FROM seata_order.undo_log;

SELECT * FROM seata_storage.undo_log; 全局XID 192.168.65.1:8091:2095810330 那条.

SELECT * FROM seata_account.undo_log;

上面三个业务数据库的undo_log都记录了rollback_info数据, 里面记录了db更新之前的快照和更新之后的数据, 方便在全局事务发起提交或回滚用. 一旦全局事务发起提交或回滚通知, 各分支事务会根据rollback_info的快照信息进行本地事务提交或回滚. 全局事务完成后, 删除undo_log日志数据.

// 账户表的快照信息
{
  "@class": "io.seata.rm.datasource.undo.BranchUndoLog",
  "xid": "192.168.65.1:8091:2095813945", // 全局事务XID
  "branchId": 2095813953,  // 分支事务ID
  "sqlUndoLogs": [
    "java.util.ArrayList",
    [
      {
        "@class": "io.seata.rm.datasource.undo.SQLUndoLog",
        "sqlType": "UPDATE",
        "tableName": "t_account",
        "beforeImage": { // 前置快照 beforeImage
          "@class": "io.seata.rm.datasource.sql.struct.TableRecords",
          "tableName": "t_account", // 账户表
          "rows": [
            "java.util.ArrayList",
            [
              {
                "@class": "io.seata.rm.datasource.sql.struct.Row",
                "fields": [
                  "java.util.ArrayList",
                  [
                    {
                      "@class": "io.seata.rm.datasource.sql.struct.Field",
                      "name": "id",
                      "keyType": "PrimaryKey",
                      "type": -5,
                      "value": [
                        "java.lang.Long",
                        1
                      ]
                    },
                    {
                      "@class": "io.seata.rm.datasource.sql.struct.Field",
                      "name": "residue",  // 余额字段
                      "keyType": "NULL",
                      "type": 3,
                      "value": [
                        "java.math.BigDecimal",
                        980  // before值980
                      ]
                    },
                    {
                      "@class": "io.seata.rm.datasource.sql.struct.Field",
                      "name": "used",
                      "keyType": "NULL",
                      "type": 3,
                      "value": [
                        "java.math.BigDecimal",
                        20
                      ]
                    }
                  ]
                ]
              }
            ]
          ]
        },
        "afterImage": {  // 后置快照 afterImage
          "@class": "io.seata.rm.datasource.sql.struct.TableRecords",
          "tableName": "t_account", 
          "rows": [
            "java.util.ArrayList",
            [
              {
                "@class": "io.seata.rm.datasource.sql.struct.Row",
                "fields": [
                  "java.util.ArrayList",
                  [
                    {
                      "@class": "io.seata.rm.datasource.sql.struct.Field",
                      "name": "id",
                      "keyType": "PrimaryKey",
                      "type": -5,
                      "value": [
                        "java.lang.Long",
                        1
                      ]
                    },
                    {
                      "@class": "io.seata.rm.datasource.sql.struct.Field",
                      "name": "residue", // 余额字段
                      "keyType": "NULL",
                      "type": 3,
                      "value": [
                        "java.math.BigDecimal",
                        970 // after值 970
                      ]
                    },
                    {
                      "@class": "io.seata.rm.datasource.sql.struct.Field",
                      "name": "used",
                      "keyType": "NULL",
                      "type": 3,
                      "value": [
                        "java.math.BigDecimal",
                        30
                      ]
                    }
                  ]
                ]
              }
            ]
          ]
        }
      }
    ]
  ]
}

我们现在放开断点, 让程序走完流程. 发现交易失败, 数据发生了回滚, seata-server的全局事务表(global_table), 分支事务表(branch_table), 事务锁的表(lock_table), 以及每个业务数据库的undo_log日志数据都被删除.

7. 补充

7.1 AT分布式事务执行流程

再看TC/TM/RM/三大组件:

• TM开启分布式事务, TM向TC注册全局事务记录;
• 按业务场景, 编排数据库,服务等事务内资源, RM向TC汇报资源准备状态;
• TM结束分布式事务, 事务一阶段结束, TM通知TC提交/回滚分布式事务;
• TC汇总事务信息, 决定分布式事务是提交还是回滚;
• TC通知所有RM提交/回滚资源, 事务二阶段结束.

7.2 AT模式详解

AT模式是如何做到对业务的无侵入, 有两个前提:

• 基于支持本地ACID事务的关系型数据库;
• Java应用, 通过JDBC访问数据库.

两阶段提交的整体机制:

• 一阶段: 业务数据和回滚日志记录在同一个本地事务中提交, 释放本地锁和连接资源.
• 二阶段: (1) 提交异步化, 非常快速的完成; (2) 回滚, 通过一阶段的回滚日志进行反向补偿.

一阶段提交，Seata 会拦截“业务 SQL”，流程见图(一阶段提交)

• 解析 SQL 语义，找到“业务 SQL”要更新的业务数据，在业务数据被更新前，将其保存成“before image”，
• 执行业务 SQL更新业务数据, 业务数据更新之后, 保存成“after image”，最后生成行锁(lock表)。 以上操作全部在一个数据库事务内完成，这样保证了一阶段操作的原子性。二阶段提交，因为“业务 SQL”在一阶段已经提交至数据库，所以Seata框架只需将一阶段保存的快照数据和行锁删掉，完成数据清理即可。见下图(二阶段提交)二阶段回滚，Seata 就需要回滚一阶段已经执行的“业务 SQL”，还原业务数据。回滚方式便是用“before image”还原业务数据；但在还原前要首先要校验脏写，对比“数据库当前业务数据”和 “after image”，如果两份数据完全一致就说明没有脏写，可以还原业务数据，如果不一致就说明有脏写，出现脏写就需要转人工处理。见下图(二阶段回滚) 底层采用aop实现:

个人博客

欢迎访问个人博客: https://www.crystalblog.xyz/

备用地址: https://wang-qz.gitee.io/crystal-blog/