簡(jiǎn)介：本文將會(huì)以逸仙電商的業(yè)務(wù)作為背景， 先介紹一下seata的原理， 并給大家進(jìn)行線(xiàn)上演示， 由淺入深去介紹這款中間件， 以便讀者更加容易去理解 Seata 這個(gè)中間件。

作者 | 張嘉偉（GitHub ID：l81893521）

就職于逸仙電商交易中心；Seata Committer，加入 Seata 社區(qū)已有一年半，見(jiàn)證了從 Fescar 到 Seata 的變更，GA等。

你可能沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)逸仙電商，但是你的女朋友不可能沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)它。逸仙電商旗下有完美日記、小奧汀、完子心選等品牌。完美日記作為國(guó)貨美妝界的黑馬用了不到三年時(shí)間，達(dá)到了行業(yè)龍頭企業(yè)通常需要十年以上才能達(dá)到的營(yíng)收規(guī)模。2020 年正式登陸紐約證券交易所，成為第一家在美國(guó)上市的“國(guó)貨美妝品牌”。在快速增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)下，系統(tǒng)流量增長(zhǎng)速度越來(lái)越快，服務(wù)數(shù)量不斷增多，調(diào)用鏈路錯(cuò)綜復(fù)雜，數(shù)據(jù)不一致的問(wèn)題日漸顯現(xiàn)，為了降低人力成本和系統(tǒng)資源，我們選擇了 Seata。

本文將會(huì)以逸仙電商的業(yè)務(wù)作為背景， 先介紹一下seata的原理， 并給大家進(jìn)行線(xiàn)上演示， 由淺入深去介紹這款中間件， 以便讀者更加容易去理解 Seata 這個(gè)中間件。

1. 問(wèn)題背景

在微服務(wù)的架構(gòu)下，數(shù)據(jù)不一致的產(chǎn)生原因

2. 業(yè)務(wù)介紹

挑選了逸仙電商一些比較簡(jiǎn)單易懂的業(yè)務(wù)作為開(kāi)展背景

3. 原理分析

Seata的實(shí)現(xiàn)原理和故障解決以及部署方案

4. Demo演示

如何在線(xiàn)體驗(yàn)這款中間件，無(wú)需整合和下載任何代碼

數(shù)據(jù)不一致的原因

在微服務(wù)的環(huán)境下，由于調(diào)用鏈路跨越多個(gè)應(yīng)用，甚至跨越多個(gè)數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)的一致性在普通情況下難以保證，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致的原因非常多，這里列舉了三個(gè)最常見(jiàn)的原因

業(yè)務(wù)異常一個(gè)服務(wù)鏈路調(diào)用中，如果調(diào)用的過(guò)程出現(xiàn)業(yè)務(wù)異常，產(chǎn)生異常的應(yīng)用獨(dú)立回滾，非異常的應(yīng)用數(shù)據(jù)已經(jīng)持久化到數(shù)據(jù)庫(kù)。

網(wǎng)絡(luò)異常調(diào)用的過(guò)程中，由于網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定，導(dǎo)致鏈路中斷，部分應(yīng)用業(yè)務(wù)執(zhí)行完成，部分應(yīng)用業(yè)務(wù)未被執(zhí)行。

服務(wù)不可用若服務(wù)不可用，無(wú)法被正常調(diào)用，也會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題的產(chǎn)生

這里挑選了逸仙電商業(yè)務(wù)體系里面一個(gè)非常通俗容易理解的調(diào)用方式，并且去掉了多余復(fù)雜的鏈路，方便在閱讀過(guò)程中更加關(guān)注重點(diǎn)。

在以往如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的問(wèn)題，相信大多數(shù)的解決方案是這樣的

• 人工補(bǔ)償數(shù)據(jù)
• 定時(shí)任務(wù)檢查和補(bǔ)償數(shù)據(jù)

但是這兩種方式的缺點(diǎn)也是顯然意見(jiàn)的，一種是浪費(fèi)大量的人力成本和時(shí)間，另外一種是浪費(fèi)大量的系統(tǒng)資源去檢查數(shù)據(jù)是否一致和額外的人力成本。

接下來(lái)我會(huì)根據(jù)逸仙在生產(chǎn)上穩(wěn)定運(yùn)行將近一年總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)并且盡可能簡(jiǎn)單的去描述Seata是如何保證數(shù)據(jù)一致的。

原理

在接觸一項(xiàng)新技術(shù)之前，我們應(yīng)該先從宏觀(guān)的角度去理解它大概包含些什么。在Seata中，它大概分為以下三個(gè)角色。

• 黃色，Transaction Manager（TM），client端
• 藍(lán)色，Resource Manager（RM），client端
• 綠色，Transaction Coordinator（TC），server端

你可以根據(jù)顏色，名字，縮寫(xiě)甚至客戶(hù)端/服務(wù)端去區(qū)分這三者的關(guān)系，同時(shí)簡(jiǎn)單去理解它們每一個(gè)自身的職責(zé)大概是要干些什么事情，后面的講解我也會(huì)保持一樣的顏色和名字來(lái)區(qū)分它們。

Seata其中只一個(gè)核心是數(shù)據(jù)源代理，意味著在你執(zhí)行一句Sql語(yǔ)句時(shí)，Seata會(huì)幫你在執(zhí)行之前和之后做一些額外的操作，從而保證數(shù)據(jù)的一致性，并且盡可能做到無(wú)感知，讓你使用起來(lái)感覺(jué)非常方便和神奇。這里首先要去理解兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)。

• 前置鏡像（Before Image）：保存數(shù)據(jù)變更前的樣子
• 后置鏡像（After Image）：保存數(shù)據(jù)變更后的樣子
• Undo Log：保存鏡像

有時(shí)候新項(xiàng)目接入的時(shí)候，有同事會(huì)問(wèn)，為什么事務(wù)不生效，如果你也遇到過(guò)同樣的問(wèn)題，那首先要檢查一下自己的數(shù)據(jù)源是否已經(jīng)代理成功。

當(dāng)執(zhí)行一句Sql時(shí)，Seata會(huì)嘗試去獲取這條/批數(shù)據(jù)變更前的內(nèi)容，并保存到前置鏡像中（Insert語(yǔ)句沒(méi)有前置鏡像），然后執(zhí)行業(yè)務(wù)Sql，執(zhí)行完后會(huì)嘗試去獲取這條/批數(shù)據(jù)變更后的內(nèi)容，并保存到后置鏡像中（Delete語(yǔ)句沒(méi)有后置鏡像），之后會(huì)進(jìn)行分支事務(wù)注冊(cè)，TC在收到分支事務(wù)注冊(cè)請(qǐng)求時(shí)，會(huì)持久化這些分支事務(wù)信息和根據(jù)操作數(shù)據(jù)的主鍵為維度作為全局鎖并持久化，可選持久化方式有

• file
• db
• redis

在收到TC返回的分支注冊(cè)成功響應(yīng)后，會(huì)把鏡像持久化到應(yīng)用所在的數(shù)據(jù)源的Undo Log表中，最后提交本地事務(wù)。

以上所有操作都會(huì)保證在同一個(gè)本地事務(wù)中，保證業(yè)務(wù)操作和Undo Log操作的原子性

一階段

理解了單個(gè)應(yīng)用的處理流程，再?gòu)囊粋€(gè)完全的調(diào)用鏈路，去看Seata的處理過(guò)程，相信理解起來(lái)會(huì)簡(jiǎn)單很多，

首先一個(gè)使用了@GlobalTransactional的接口被調(diào)用，Seata會(huì)對(duì)其進(jìn)行攔截，攔截的角色我們稱(chēng)之為T(mén)M，這個(gè)時(shí)候會(huì)訪(fǎng)問(wèn)TC開(kāi)啟一個(gè)新的全局事務(wù)，TC收到請(qǐng)求后會(huì)生成XID和全局事務(wù)信息并持久化，然后返回XID。

在每一層的調(diào)用鏈路中，XID都必須往下傳遞，然后每一層都經(jīng)過(guò)之前說(shuō)過(guò)的處理邏輯，直到執(zhí)行完成/異常拋出。

直到目前，一階段已經(jīng)執(zhí)行完成。

另外一個(gè)需要注意的問(wèn)題是，如果發(fā)現(xiàn)事務(wù)不生效，需要檢查XID是否成功往下傳遞

二階段提交

如果在整個(gè)調(diào)用鏈路的過(guò)程，沒(méi)有發(fā)生任何異常，那么二階段提交的過(guò)程是非常簡(jiǎn)單而且非常的高效，只有兩步

• TC清理全局事務(wù)對(duì)應(yīng)的信息
• RM清理對(duì)應(yīng)Undo Log信息

二階段回滾

若調(diào)用過(guò)程中出現(xiàn)異常，會(huì)自動(dòng)觸發(fā)反向回滾

反向回滾表示，如果調(diào)用鏈路順序?yàn)?A -> B -> C，那么回滾順序?yàn)?C -> B -> A。

例：A=Insert，B=Update，如果回滾時(shí)不按照反向的順序進(jìn)行回滾，則有可能出現(xiàn)回滾時(shí)先把A刪除了，再更新A，引發(fā)錯(cuò)誤

在回滾的過(guò)程中有可能會(huì)遇到一種非常極端的情況，回滾到對(duì)應(yīng)的模塊時(shí)，找不到對(duì)應(yīng)的Undo Log，這種情況主要發(fā)生在

• 分支事務(wù)注冊(cè)成功，但是由于網(wǎng)絡(luò)原因收不到成功的響應(yīng)，Undo Log未被持久化
• 同時(shí)全局事務(wù)超時(shí)(超時(shí)時(shí)間可自由配置)觸發(fā)回滾

這時(shí)候RM會(huì)持久化一個(gè)特殊的Undo Log，狀態(tài)為GlobalFinished。由于這個(gè)全局事務(wù)已經(jīng)回滾，需要防止網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)，未持久化Undo Log的應(yīng)用收到了分支注冊(cè)成功的響應(yīng)和持久化Undo Log，并提交本地最終引發(fā)的數(shù)據(jù)不一致。

讀已提交

由于在一階段的時(shí)候，數(shù)據(jù)已經(jīng)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)并提交，所以Seata默認(rèn)的隔離級(jí)別為讀未提交，如果需要把隔離級(jí)別提升至讀已提交則需要使用@GlobalLock標(biāo)簽并且在查詢(xún)語(yǔ)句上加上for update

@GlobalLock @Transactional public PayMoneyDto detail(ProcessOnEventRequestDto processOnEventRequestDto) { return baseMapper.detail(processOnEventRequestDto.getProcessInfoDto().getBusinessKey()) } @Mapper public interface PayMoneyMapper extends BaseMapper<PayMoney> { @Select("select id, name, amount, account, has_repayment, pay_amount from pay_money m where m.business_key = #{businessKey} for update") PayMoneyDto detail(@Param("businessKey") String businessKey); }

這個(gè)時(shí)候Seata會(huì)對(duì)添加了for update的查詢(xún)語(yǔ)句進(jìn)行代理

如果一個(gè)全局事務(wù)1正在操作，并且未進(jìn)行二階段提交/回滾的時(shí)候，全局鎖是被全局事務(wù)1鎖持有的，同時(shí)另外一個(gè)全局事務(wù)2嘗試去查詢(xún)相同的數(shù)據(jù)，由于查詢(xún)語(yǔ)句被代理，seata會(huì)嘗試去獲取這條數(shù)據(jù)的全局鎖，直到獲取成功/失敗(重試次數(shù)達(dá)到配置值)為止。

問(wèn)題

在生產(chǎn)上運(yùn)行接近1年時(shí)間，總體來(lái)說(shuō)遇到的問(wèn)題不算多，解決起來(lái)也比較容易，比如以下這個(gè)問(wèn)題

經(jīng)過(guò)排查發(fā)現(xiàn)，由于Seata會(huì)使用jdbc標(biāo)準(zhǔn)接口嘗試獲取業(yè)務(wù)操作所對(duì)應(yīng)的表結(jié)構(gòu)，由于表結(jié)構(gòu)改動(dòng)頻率較少，并且考慮到表結(jié)構(gòu)變更后應(yīng)用會(huì)進(jìn)行重啟，所以會(huì)對(duì)表結(jié)構(gòu)進(jìn)行緩存，如果表結(jié)構(gòu)改動(dòng)后不對(duì)應(yīng)用進(jìn)行重啟，有可能引發(fā)構(gòu)建鏡像時(shí)出現(xiàn)NullPointerException。下面貼出關(guān)鍵代碼

@Override public TableMeta getTableMeta(final Connection connection, final String tableName, String resourceId) { if (StringUtils.isNullOrEmpty(tableName)) { throw new IllegalArgumentException("TableMeta cannot be fetched without tableName"); } TableMeta tmeta; final String key = getCacheKey(connection, tableName, resourceId); //錯(cuò)誤關(guān)鍵處，嘗試從緩存獲取表結(jié)構(gòu) tmeta = TABLE_META_CACHE.get(key, mappingFunction -> { try { return fetchSchema(connection, tableName); } catch (SQLException e) { LOGGER.error("get table meta of the table `{}` error: {}", tableName, e.getMessage(), e); return null; } }); if (tmeta == null) { throw new ShouldNeverHappenException(String.format("[xid:%s]get table meta failed," + " please check whether the table `%s` exists.", RootContext.getXID(), tableName)); } return tmeta; }

修改表結(jié)構(gòu)，需要對(duì)應(yīng)用進(jìn)行重啟，即可解決此問(wèn)題，非常簡(jiǎn)單

第二個(gè)遇到的問(wèn)題就是在生產(chǎn)運(yùn)行一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)branch_table和lock_table存在數(shù)據(jù)殘留，并且根據(jù)xid查詢(xún)global_table沒(méi)有對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致后續(xù)操作相同的數(shù)據(jù)行會(huì)出現(xiàn)獲取全局鎖失敗，并且會(huì)每隔一段時(shí)間小量出現(xiàn)。這個(gè)異常隱藏的比較深，而且在開(kāi)發(fā)環(huán)境和測(cè)試環(huán)境無(wú)法復(fù)現(xiàn)，通過(guò)跟蹤源碼和總結(jié)原因發(fā)現(xiàn)，是由于開(kāi)啟了Mysql主從，導(dǎo)致提交/回滾時(shí)，Seata通過(guò)xid查詢(xún)分支事務(wù)時(shí)，數(shù)據(jù)未同步到從庫(kù)，導(dǎo)致遺漏了一部分分支事務(wù)數(shù)據(jù)。

源碼部分

@Override public GlobalStatus commit(String xid) throws TransactionException { //根據(jù)xid查詢(xún)信息，如果開(kāi)啟主從，會(huì)有可能導(dǎo)致查詢(xún)信息不完整 GlobalSession globalSession = SessionHolder.findGlobalSession(xid); if (globalSession == null) { return GlobalStatus.Finished; } globalSession.addSessionLifecycleListener(SessionHolder.getRootSessionManager()); // just lock changeStatus boolean shouldCommit = SessionHolder.lockAndExecute(globalSession, () -> { // Highlight: Firstly, close the session, then no more branch can be registered. globalSession.closeAndClean(); if (globalSession.getStatus() == GlobalStatus.Begin) { if (globalSession.canBeCommittedAsync()) { globalSession.asyncCommit(); return false; } else { globalSession.changeStatus(GlobalStatus.Committing); return true; } } return false; }); if (shouldCommit) { boolean success = doGlobalCommit(globalSession, false); //If successful and all remaining branches can be committed asynchronously, do async commit. if (success && globalSession.hasBranch() && globalSession.canBeCommittedAsync()) { globalSession.asyncCommit(); return GlobalStatus.Committed; } else { return globalSession.getStatus(); } } else { return globalSession.getStatus() == GlobalStatus.AsyncCommitting ? GlobalStatus.Committed : globalSession.getStatus(); } }

@Override public GlobalStatus rollback(String xid) throws TransactionException { //根據(jù)xid查詢(xún)信息，如果開(kāi)啟主從，會(huì)有可能導(dǎo)致查詢(xún)信息不完整 GlobalSession globalSession = SessionHolder.findGlobalSession(xid); if (globalSession == null) { return GlobalStatus.Finished; } globalSession.addSessionLifecycleListener(SessionHolder.getRootSessionManager()); // just lock changeStatus boolean shouldRollBack = SessionHolder.lockAndExecute(globalSession, () -> { globalSession.close(); // Highlight: Firstly, close the session, then no more branch can be registered. if (globalSession.getStatus() == GlobalStatus.Begin) { globalSession.changeStatus(GlobalStatus.Rollbacking); return true; } return false; }); if (!shouldRollBack) { return globalSession.getStatus(); } doGlobalRollback(globalSession, false); return globalSession.getStatus(); }

相信此問(wèn)題會(huì)在支持Raft之后得到完美的解決

pr: https://github.com/seata/seata/pull/3086

有興趣的朋友也可以嘗試去review一下代碼

部署-高可用

Seata和其他中間件的高可用部署方式差別不大，如圖片所示，確保應(yīng)用服務(wù)和TC訪(fǎng)問(wèn)相同的注冊(cè)中心和配置中心，同時(shí)只需要啟動(dòng)多臺(tái)TC，并將store.mode改為db模式即可完成高可用部署，并選擇合適的注冊(cè)中心和配置中心即可，目前支持的配置中心有

• nacos
• consul
• etcd3
• eureka
• redis
• sofa
• zookeeper

可選的配置中心有

• nacos
• etcd3
• consul
• apollo
• zk

部署-單節(jié)點(diǎn)多應(yīng)用

當(dāng)然也有更加靈活的部署方式，通過(guò)vgoup-mapping（事務(wù)集群），可以做到單節(jié)點(diǎn)多應(yīng)用的隔離，比如A應(yīng)用和B應(yīng)用訪(fǎng)問(wèn)A-Group的兩個(gè)TC，C應(yīng)用和D應(yīng)用訪(fǎng)問(wèn)B-Group的兩個(gè)TC，E應(yīng)用和F應(yīng)用訪(fǎng)問(wèn)C-Group的兩個(gè)TC。

部署-異地容災(zāi)

通過(guò)vgoup-mapping也可以做到異地容災(zāi)，當(dāng)原有集群出現(xiàn)不可用時(shí)，可以通過(guò)變更配置立刻轉(zhuǎn)移到備用的集群上。此處以Nacos作為注冊(cè)中心舉例，TC配置方式如下：

# 廣州機(jī)房 registry { # file 、nacos 、eureka、redis、zk、consul、etcd3、sofa type = "nacos" loadBalance = "RandomLoadBalance" loadBalanceVirtualNodes = 10 nacos { application = "seata-server" serverAddr = "127.0.0.1:8848" group = "SEATA_GROUP" namespace = "" cluster = "Guangzhou" username = "" password = "" } }

# 上海機(jī)房 registry { # file 、nacos 、eureka、redis、zk、consul、etcd3、sofa type = "nacos" loadBalance = "RandomLoadBalance" loadBalanceVirtualNodes = 10 nacos { application = "seata-server" serverAddr = "127.0.0.1:8848" group = "SEATA_GROUP" namespace = "" cluster = "Shanghai" username = "" password = "" } }

Demo

最后通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)阿里云知行動(dòng)手首頁(yè)，即可在線(xiàn)快速體驗(yàn)各種各樣的中間件：

https://start.aliyun.com

Seata直達(dá)傳送門(mén)，無(wú)需下載代碼，在線(xiàn)編譯和部署：

https://start.aliyun.com/handson/isnEO76f/distributedtransaction

原文鏈接：https://developer.aliyun.com/article/783527?

版權(quán)聲明：本文內(nèi)容由阿里云實(shí)名注冊(cè)用戶(hù)自發(fā)貢獻(xiàn)，版權(quán)歸原作者所有，阿里云開(kāi)發(fā)者社區(qū)不擁有其著作權(quán)，亦不承擔(dān)相應(yīng)法律責(zé)任。具體規(guī)則請(qǐng)查看《阿里云開(kāi)發(fā)者社區(qū)用戶(hù)服務(wù)協(xié)議》和《阿里云開(kāi)發(fā)者社區(qū)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)指引》。如果您發(fā)現(xiàn)本社區(qū)中有涉嫌抄襲的內(nèi)容，填寫(xiě)侵權(quán)投訴表單進(jìn)行舉報(bào)，一經(jīng)查實(shí)，本社區(qū)將立刻刪除涉嫌侵權(quán)內(nèi)容。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的逸仙电商Seata企业级落地实践的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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