为了账号安全，请及时绑定邮箱和手机立即绑定
首页 手记 Seata原理学习入门：轻松掌握分布式事务处理

Seata原理学习入门：轻松掌握分布式事务处理

标签：
微服务
概述

Seata原理学习入门介绍了Seata作为一个分布式事务解决方案的核心功能和应用场景，包括Seata的整体架构、主要模块及其工作原理。文章还详细讲解了Seata在项目中的集成方法，并深入探讨了Seata的配置与部署技巧。

Seata简介
Seata是什么

Seata（Simple Distributed Transaction Access）是由阿里巴巴开源的一个开源分布式事务解决方案。它提供了高性能和透明化的分布式事务支持，使开发者能够方便地在分布式系统中实现事务一致性。

Seata的作用与应用场景

Seata的作用是在分布式系统中实现事务的一致性。在分布式系统中，事务的执行涉及到多个数据库或服务，这些数据库或服务可能分布在不同的机器上。因此，需要一个机制来保证这些分布式事务的原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID特性）。

Seata的应用场景广泛，适用于以下情况：

  • 多数据库操作：例如在同一个事务中更新两个数据库的表。
  • 多服务调用：例如在一个事务中调用多个微服务。
  • 互联网金融相关系统：例如支付、转账等需要高度一致性保障的功能。
Seata的主要功能模块介绍

Seata的主要功能模块如下：

  • Transaction Service：事务管理服务。负责事务的生命周期管理，包括事务的启动、提交和回滚。
  • Resource Service：资源管理服务。管理参与事务的资源，例如数据库连接和网络连接。
  • Model：模型服务。定义了Seata的模型对象，例如事务和资源。
  • Core：核心服务。包含事务管理的实现，包括事务的启动、提交和回滚。
Seata架构解析
Seata的整体架构

Seata的整体架构主要由以下组件构成：

  • Transaction Coordinator (TC)：事务协调器。负责管理事务的全局状态，协调各个资源的提交或回滚。
  • Transaction Branch (TM)：事务管理器。运行在应用服务中，负责启动和提交事务。
  • Resource Manager (RM)：资源管理器。运行在数据源中，负责管理事务涉及的资源，确保资源的提交和回滚。
Seata的核心组件及其工作原理

  • Transaction Coordinator (TC)：TC是Seata的核心组件之一，负责事务的全局状态管理。TC会监听TM的事务请求，并根据事务的状态决定是否提交或回滚。TC通过注册中心（如Nacos）获取TM的注册信息，并通过网络通信与TM进行交互。

  • Transaction Manager (TM)：TM运行在应用服务中，负责启动和提交事务。TM会向TC注册自己参与的事务，并在事务执行过程中向TC发送事务状态更新请求。TM会根据TC的指令决定是否提交或回滚事务。

  • Resource Manager (RM)：RM运行在数据源中，负责管理事务涉及的资源，确保资源的提交和回滚。RM会监听事务的状态变化，并根据事务的状态决定是否提交或回滚资源。
Seata如何集成到项目中

Seata的集成相对简单，以下是主要步骤：

  1. 安装Seata：下载Seata的jar包并启动Seata服务器。
  2. 配置Seata：在项目中引入Seata的依赖，并配置Seata的客户端。
  3. 使用Seata：在代码中使用Seata的API来管理事务。

以下是一个简单的示例，展示了如何在Spring Boot项目中集成Seata：

添加Seata依赖

在项目的pom.xml文件中添加Seata依赖：

<dependency>
    <groupId>io.seata</groupId>
    <artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>1.6.1</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>io.seata</groupId>
    <artifactId>seata-all</artifactId>
    <version>1.6.1</version>
</dependency>

配置Seata客户端

在项目的application.yml文件中配置Seata客户端：

seata:
  client:
  rme:
    # 资源管理器的配置
    transaction-log-archive: file
    unresponsive-transactions-timeout: 120000
    commit-retry-interval: 1000
    rollback-retry-interval: 1000
    max-branch-session-size: 16777216
    global-transaction-stack-trace: false
    report-success-on-commit: false
    report-timeout-transaction: false
  tm:
    # Transaction Manager 的配置
    transaction-service-group: default_tx_group
    enable-auto-data-source-proxy: true
    report-timeout-transactions: false
    report-unresponsive-transactions: false
    # 分布式事务的配置
    enable-auto-commit-shutdown: false
    distributed-lock:
      lock-mode: shared
      lock-timeout: 30000
      enable-lock: false
    transaction-log-archive: file
    commit-retry-interval: 1000
    rollback-retry-interval: 1000
    max-branch-session-size: 16777216
    global-transaction-stack-trace: false
    report-success-on-commit: false
    report-timeout-transaction: false

使用Seata管理事务

在代码中使用@GlobalTransactional注解来管理分布式事务：

import org.springframework.stereotype.Service;
import io.seata.spring.annotation.GlobalTransactional;

@Service
public class OrderService {
    @GlobalTransactional
    public void createOrder() {
        // 业务逻辑
    }
}
Seata配置与部署

Seata的安装与环境搭建

Seata的安装相对简单，以下是主要步骤：

  1. 下载Seata：从Seata的GitHub仓库下载Seata的jar包。
  2. 启动Seata：通过命令行启动Seata服务器，例如：
java -jar seata-server.jar -p 8091 -m standalone
  • -p：端口号。
  • -m：模式，可以选择standalone或cluster。
  1. 配置Seata：在Seata的配置文件registry.conf中配置注册中心和配置中心的信息。

Seata配置文件详解

Seata的配置文件主要包括以下几个部分：

  • registry：注册中心配置，指定注册中心的类型和配置。
  • config：配置中心配置，指定配置中心的类型和配置。
  • server：Seata服务器的配置，例如端口号和服务模式。
  • service：服务相关的配置，例如服务的名称和服务的注册方式。

以下是一个示例配置文件registry.conf：

registry{
    # registry type
    type = "nacos"

    nacos {
        serverAddr = "127.0.0.1"
        namespace = "public"
    }
}
config{
    # config type
    type = "nacos"

    nacos {
        serverAddr = "127.0.0.1"
        namespace = "public"
        group = "SEATA_GROUP"
    }
}
server {
    text = "true"
}

Seata服务端和客户端的基本配置

Seata的服务端和客户端设置如下：

服务端配置

服务端配置主要在registry.conf和config.conf中进行。例如，配置注册中心和配置中心的信息：

registry {
    # registry type
    type = "nacos"

    nacos {
        serverAddr = "127.0.0.1"
        namespace = "public"
    }
}

config {
    # config type
    type = "nacos"

    nacos {
        serverAddr = "127.0.0.1"
        namespace = "public"
        group = "SEATA_GROUP"
    }
}

客户端配置

客户端配置主要在应用中进行，例如在application.yml中配置Seata客户端：

seata:
  client:
  rme:
    # 资源管理器的配置
    transaction-log-archive: file
    unresponsive-transactions-timeout: 120000
    commit-retry-interval: 1000
    rollback-retry-interval: 1000
    max-branch-session-size: 16777216
    global-transaction-stack-trace: false
    report-success-on-commit: false
    report-timeout-transaction: false
  tm:
    # Transaction Manager 的配置
    transaction-service-group: default_tx_group
    enable-auto-data-source-proxy: true
    report-timeout-transactions: false
    report-unresponsive-transactions: false
    # 分布式事务的配置
    enable-auto-commit-shutdown: false
    distributed-lock:
      lock-mode: shared
      lock-timeout: 30000
      enable-lock: false
    transaction-log-archive: file
    commit-retry-interval: 1000
    rollback-retry-interval: 1000
    max-branch-session-size: 16777216
    global-transaction-stack-trace: false
    report-success-on-commit: false
    report-timeout-transaction: false
Seata常用模式解析
AT模式：自动提交模式详解

AT模式是Seata中最常用的模式之一，它通过拦截SQL来实现分布式事务的管理。AT模式的核心思想是通过事务上下文（Transaction Context）来管理事务的执行。

AT模式的工作流程

  1. 启动事务：应用通过@GlobalTransactional注解启动一个分布式事务。
  2. 资源操作：应用执行资源操作（如SQL操作）时，Seata的RM会拦截这些操作并记录前置数据。
  3. 提交事务：当应用提交事务时，Seata的TM会通知RM提交事务。
  4. 回滚事务：如果事务执行失败，Seata的TM会通知RM回滚事务。

AT模式的实现原理

AT模式的实现原理如下：

  • SQL拦截：Seata的RM会拦截SQL操作，并记录前置数据。
  • 事务上下文：Seata通过事务上下文来管理事务的状态，确保事务的执行一致性。
  • 事务协调：Seata的TM负责协调事务的提交和回滚，确保事务的一致性。

AT模式的优缺点

优点

  • 透明化：应用代码无需关心事务的管理，只需使用@GlobalTransactional注解即可。
  • 兼容性：AT模式兼容各种数据库，并可支持多种资源类型。

缺点

  • 性能：由于需要拦截SQL操作，可能对性能产生一定影响。
  • 复杂性：实现AT模式需要对数据库的事务控制有一定的了解。

以下是一个AT模式的示例代码：

import org.springframework.stereotype.Service;
import io.seata.spring.annotation.GlobalTransactional;

@Service
public class OrderService {
    @GlobalTransactional
    public void createOrder() {
        // 业务逻辑
    }
}
Saga模式：分阶段提交模式详解

Saga模式是Seata提供的另一种分布式事务模式，它通过将事务拆分成多个局部事务，并使用补偿操作来实现事务的最终一致性。

Saga模式的工作流程

  1. 启动事务：应用通过@GlobalTransactional注解启动一个分布式事务。
  2. 局部事务执行：应用执行局部事务操作，每个局部事务都有一个补偿操作。
  3. 事务提交：当所有局部事务都成功执行时，事务提交。
  4. 事务回滚：如果任何局部事务执行失败，则执行对应的补偿操作，确保事务的一致性。

Saga模式的实现原理

  • 局部事务：Saga模式将分布式事务拆分成多个局部事务，并为每个局部事务定义一个补偿操作。
  • 补偿操作：补偿操作用于回滚局部事务的执行，确保事务的最终一致性。

Saga模式的优缺点

优点

  • 灵活性：Saga模式可以灵活地拆分事务，并使用补偿操作实现事务一致性。
  • 性能：不依赖于数据库的事务控制，性能相对较高。

缺点

  • 复杂性：需要为每个局部事务定义补偿操作，增加了开发的复杂性。
  • 可靠性：补偿操作的可靠性需要额外保障，否则可能导致事务一致性问题。

以下是一个Saga模式的示例代码：

import org.springframework.stereotype.Service;
import io.seata.spring.annotation.GlobalTransactional;

@Service
public class OrderService {
    @GlobalTransactional
    public void createOrder() {
        // 执行局部事务1
        executeLocalTransaction1();

        // 执行局部事务2
        executeLocalTransaction2();
    }

    private void executeLocalTransaction1() {
        // 业务逻辑
    }

    private void executeLocalTransaction2() {
        // 业务逻辑
    }

    private void rollbackLocalTransaction2() {
        // 补偿逻辑
    }
}
TCC模式：两阶段提交模式详解

TCC模式是Seata提供的另一种分布式事务模式，它通过两阶段提交（Two-Phase Commit）来实现事务的最终一致性。

TCC模式的工作流程

  1. 启动事务：应用通过@GlobalTransactional注解启动一个分布式事务。
  2. 事务准备：应用执行事务的准备操作，确保事务的资源已经准备好。
  3. 事务提交：当所有资源都准备好时，应用执行事务的提交操作。
  4. 事务回滚：如果任何资源未准备好，则执行事务的回滚操作，确保事务的一致性。

TCC模式的实现原理

  • 事务准备：在事务的准备阶段，应用需要确保所有的资源已经准备好。
  • 事务提交：在事务的提交阶段，应用执行事务的提交操作，确保事务的一致性。
  • 事务回滚：在事务的回滚阶段，应用执行事务的回滚操作，确保事务的最终一致性。

TCC模式的优缺点

优点

  • 一致性：确保事务的一致性，即使在分布式系统中。
  • 灵活性：可以灵活控制事务的提交和回滚，提高事务可靠性。

缺点

  • 复杂性：实现TCC模式需要对事务控制有一定的了解。
  • 性能：对性能要求较高，需实现复杂的事务管理逻辑。

以下是一个TCC模式的示例代码：

import org.springframework.stereotype.Service;
import io.seata.spring.annotation.GlobalTransactional;

@Service
public class OrderService {
    @GlobalTransactional
    public void createOrder() {
        // 业务逻辑
    }
}
Seata实战演练
分布式事务案例分析

假设有一个在线购物系统，涉及订单服务和支付服务。当用户下单时，需要保证订单服务和支付服务的一致性。

实现步骤

  1. 启动服务：启动订单服务和支付服务。
  2. 集成Seata：在订单服务和支付服务中集成Seata。
  3. 定义事务：在订单服务和支付服务中定义分布式事务。
  4. 执行事务：执行分布式事务，确保订单服务和支付服务的一致性。

具体代码示例

以下是一个简单的订单服务和支付服务的实现：

订单服务

import org.springframework.stereotype.Service;
import io.seata.spring.annotation.GlobalTransactional;

@Service
public class OrderService {
    @GlobalTransactional
    public void createOrder() {
        // 下单操作
        placeOrder();
        // 支付操作
        pay();
    }

    private void placeOrder() {
        // 业务逻辑
    }

    private void pay() {
        // 业务逻辑
    }
}

支付服务

import org.springframework.stereotype.Service;
import io.seata.spring.annotation.GlobalTransactional;

@Service
public class PayService {
    @GlobalTransactional
    public void pay() {
        // 支付操作
    }
}

常见问题及解决方案

问题1：事务提交失败

  • 原因：事务的提交操作失败。
  • 解决方案：检查事务的提交逻辑，确保事务的资源已经准备好。

问题2：事务回滚失败

  • 原因：事务的回滚操作失败。
  • 解决方案：检查事务的回滚逻辑，确保事务的资源已经回滚。

问题3：事务超时

  • 原因：事务的执行时间过长。
  • 解决方案：优化事务的执行逻辑，减少事务的执行时间。
Seata进阶技巧
性能优化方法

性能优化是Seata进阶技巧的重要内容。以下是几种常见的性能优化方法：

1. 减少事务的粒度

  • 方法：将事务的粒度减小，减少事务的执行时间和资源占用。
  • 效果：可以提高事务的性能，减少资源的占用。

2. 使用异步提交

  • 方法：使用异步提交来减少事务的执行时间。
  • 效果：可以提高事务的性能，减少事务的执行时间。

3. 优化事务的执行逻辑

  • 方法：优化事务的执行逻辑，减少事务的执行时间和资源占用。
  • 效果：可以提高事务的性能，提高事务的执行效率。

示例代码

import org.springframework.stereotype.Service;
import io.seata.spring.annotation.GlobalTransactional;

@Service
public class OrderService {
    @GlobalTransactional
    public void createOrder() {
        // 下单操作
        placeOrder();
        // 支付操作
        pay();
    }

    private void placeOrder() {
        // 优化下单逻辑
    }

    private void pay() {
        // 优化支付逻辑
    }
}
异常处理与恢复机制

异常处理是Seata进阶技巧的重要内容。以下是几种常见的异常处理与恢复机制：

1. 异常捕获与恢复

  • 方法：捕获异常并进行恢复操作。
  • 效果：可以保证事务的一致性，减少事务的失败率。

2. 重试机制

  • 方法：使用重试机制来处理事务的失败。
  • 效果：可以提高事务的成功率，减少事务的失败次数。

3. 事务补偿

  • 方法：使用事务补偿来恢复事务的一致性。
  • 效果：可以确保事务的最终一致性，减少事务的失败率。

示例代码

import org.springframework.stereotype.Service;
import io.seata.spring.annotation.GlobalTransactional;

@Service
public class OrderService {
    @GlobalTransactional
    public void createOrder() {
        // 下单操作
        placeOrder();
        // 支付操作
        pay();
    }

    private void placeOrder() {
        try {
            // 执行下单操作
        } catch (Exception e) {
            // 处理异常
        }
    }

    private void pay() {
        try {
            // 执行支付操作
        } catch (Exception e) {
            // 处理异常
        }
    }
}
Seata社区资源与开发文档推荐

Seata社区提供了丰富的资源和开发文档，可以帮助开发者更好地理解和使用Seata。

Seata社区资源

  • GitHub：Seata的GitHub仓库提供了Seata的源代码和文档。
  • Issues：Seata的GitHub仓库提供了Seata的问题跟踪和讨论。
  • Discussions：Seata的GitHub仓库提供了Seata的讨论和交流。

Seata开发文档

  • Getting Started：Seata的入门指南，介绍了Seata的基本使用方法和配置。
  • Architecture：Seata的架构设计文档，介绍了Seata的架构设计和实现原理。
  • User Guide：Seata的用户指南，介绍了Seata的各种使用场景和最佳实践。
  • Developer Guide：Seata的开发者指南，介绍了Seata的开发流程和工具。
点击查看更多内容
发表于 2024.09.26 01:57， 共 125 人浏览

本文原创发布于慕课网 ，转载请注明出处，谢谢合作

举报
为 TA 点赞

若觉得本文不错，就分享一下吧！

评论

作者其他优质文章

正在加载中

波斯汪

手记
篇
粉丝
67
获赞与收藏
430

关注作者，订阅最新文章

阅读免费教程

  • 推荐
  • 评论
  • 收藏
  • 共同学习，写下你的评论
感谢您的支持，我会继续努力的～
扫码打赏，你说多少就多少
赞赏金额会直接到老师账户
支付方式
打开微信扫一扫，即可进行扫码打赏哦
今天注册有机会得

100积分直接送

付费专栏免费学

大额优惠券免费领

立即参与 放弃机会
意见反馈 帮助中心 APP下载
官方微信

举报

0/150
提交
取消