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Seata 极简入门

· 阅读需 14 分钟

Seata阿里开源的一款开源的分布式事务解决方案,致力于提供高性能和简单易用的分布式事务服务。

1.1 四种事务模式

Seata 目标打造一站式的分布事务的解决方案,最终会提供四种事务模式:

目前使用的流行度情况是:AT > TCC > Saga。因此,我们在学习 Seata 的时候,可以花更多精力在 AT 模式上,最好搞懂背后的实现原理,毕竟分布式事务涉及到数据的正确性,出问题需要快速排查定位并解决。

友情提示:具体的流行度,朋友可以选择看看 Wanted: who's using Seata 每个公司登记的使用方式。

1.2 三种角色

在 Seata 的架构中,一共有三个角色:

三个角色

  • TC (Transaction Coordinator) - 事务协调者:维护全局和分支事务的状态,驱动全局事务提交或回滚。
  • TM (Transaction Manager) - 事务管理器:定义全局事务的范围,开始全局事务、提交或回滚全局事务。
  • RM ( Resource Manager ) - 资源管理器:管理分支事务处理的资源( Resource ),与 TC 交谈以注册分支事务和报告分支事务的状态,并驱动分支事务提交或回滚。

其中,TC 为单独部署的 Server 服务端,TM 和 RM 为嵌入到应用中的 Client 客户端。

在 Seata 中,一个分布式事务的生命周期如下:

架构图

友情提示:看下艿艿添加的红色小勾。

  • TM 请求 TC 开启一个全局事务。TC 会生成一个 XID 作为该全局事务的编号。

    XID,会在微服务的调用链路中传播,保证将多个微服务的子事务关联在一起。

  • RM 请求 TC 将本地事务注册为全局事务的分支事务,通过全局事务的 XID 进行关联。

  • TM 请求 TC 告诉 XID 对应的全局事务是进行提交还是回滚。

  • TC 驱动 RM 们将 XID 对应的自己的本地事务进行提交还是回滚。

1.3 框架支持情况

Seata 目前提供了对主流的微服务框架的支持:

同时方便我们集成到 Java 项目当中,Seata 也提供了相应的 Starter 库:

因为 Seata 是基于 DataSource 数据源进行代理来拓展,所以天然对主流的 ORM 框架提供了非常好的支持:

  • MyBatis、MyBatis-Plus
  • JPA、Hibernate

1.4 案例情况

Wanted: who's using Seata 的登记情况,Seata 已经在国内很多团队开始落地,其中不乏有滴滴、韵达等大型公司。可汇总如下图:

汇总图

另外,在 awesome-seata 仓库中,艿艿看到了滴滴等等公司的落地时的技术分享,还是非常真实可靠的。如下图所示:awesome-seata 滴滴

从案例的情况来说,Seata 可能给是目前已知最可靠的分布式事务解决方案,至少对它进行技术投入是非常不错的选择。

2. 部署单机 TC Server

本小节,我们来学习部署单机 Seata TC Server,常用于学习或测试使用,不建议在生产环境中部署单机。

因为 TC 需要进行全局事务和分支事务的记录,所以需要对应的存储。目前,TC 有两种存储模式( store.mode ):

  • file 模式:适合单机模式,全局事务会话信息在内存中读写,并持久化本地文件 root.data,性能较高。
  • db 模式:适合集群模式,全局事务会话信息通过 db 共享,相对性能差点。

显然,我们将采用 file 模式,最终我们部署单机 TC Server 如下图所示:单机 TC Server

哔哔完这么多,我们开始正式部署单机 TC Server,这里艿艿使用 macOS 系统,和 Linux、Windows 是差不多的,朋友脑补翻译。

2.1 下载 Seata 软件包

打开 Seata 下载页面,选择想要的 Seata 版本。这里,我们选择 v1.1.0 最新版本。

# 创建目录
$ mkdir -p /Users/yunai/Seata
$ cd /Users/yunai/Seata

# 下载
$ wget https://github.com/apache/incubator-seata/releases/download/v1.1.0/seata-server-1.1.0.tar.gz

# 解压
$ tar -zxvf seata-server-1.1.0.tar.gz

# 查看目录
$ cd seata
$ ls -ls
24 -rw-r--r-- 1 yunai staff 11365 May 13 2019 LICENSE
0 drwxr-xr-x 4 yunai staff 128 Apr 2 07:46 bin # 执行脚本
0 drwxr-xr-x 9 yunai staff 288 Feb 19 23:49 conf # 配置文件
0 drwxr-xr-x 138 yunai staff 4416 Apr 2 07:46 lib # seata-*.jar + 依赖库

2.2 启动 TC Server

执行 nohup sh bin/seata-server.sh & 命令,启动 TC Server 在后台。在 nohup.out 文件中,我们看到如下日志,说明启动成功:

# 使用 File 存储器
2020-04-02 08:36:01.302 INFO [main]io.seata.common.loader.EnhancedServiceLoader.loadFile:247 -load TransactionStoreManager[FILE] extension by class[io.seata.server.store.file.FileTransactionStoreManager]
2020-04-02 08:36:01.302 INFO [main]io.seata.common.loader.EnhancedServiceLoader.loadFile:247 -load SessionManager[FILE] extension by class[io.seata.server.session.file.FileBasedSessionManager]
# 启动成功
2020-04-02 08:36:01.597 INFO [main]io.seata.core.rpc.netty.RpcServerBootstrap.start:155 -Server started ...
  • 默认配置下,Seata TC Server 启动在 8091 端点。

因为我们使用 file 模式,所以可以看到用于持久化的本地文件 root.data。操作命令如下:

$ ls -ls sessionStore/
total 0
0 -rw-r--r-- 1 yunai staff 0 Apr 2 08:36 root.data

后续,朋友可以阅读「4. 接入 Java 应用」小节,开始使用 Seata 实现分布式事务。

3. 部署集群 TC Server

本小节,我们来学习部署集群 Seata TC Server,实现高可用,生产环境下必备。在集群时,多个 Seata TC Server 通过 db 数据库,实现全局事务会话信息的共享。

同时,每个 Seata TC Server 可以注册自己到注册中心上,方便应用从注册中心获得到他们。最终我们部署 集群 TC Server 如下图所示:集群 TC Server

Seata TC Server 对主流的注册中心都提供了集成,具体可见 discovery 目录。考虑到国内使用 Nacos 作为注册中心越来越流行,这里我们就采用它。

友情提示:如果对 Nacos 不了解的朋友,可以参考《Nacos 安装部署》文章。

哔哔完这么多,我们开始正式部署单机 TC Server,这里艿艿使用 macOS 系统,和 Linux、Windows 是差不多的,朋友脑补翻译。

3.1 下载 Seata 软件包

打开 Seata 下载页面,选择想要的 Seata 版本。这里,我们选择 v1.1.0 最新版本。

# 创建目录
$ mkdir -p /Users/yunai/Seata
$ cd /Users/yunai/Seata

# 下载
$ wget https://github.com/apache/incubator-seata/releases/download/v1.1.0/seata-server-1.1.0.tar.gz

# 解压
$ tar -zxvf seata-server-1.1.0.tar.gz

# 查看目录
$ cd seata
$ ls -ls
24 -rw-r--r-- 1 yunai staff 11365 May 13 2019 LICENSE
0 drwxr-xr-x 4 yunai staff 128 Apr 2 07:46 bin # 执行脚本
0 drwxr-xr-x 9 yunai staff 288 Feb 19 23:49 conf # 配置文件
0 drwxr-xr-x 138 yunai staff 4416 Apr 2 07:46 lib # seata-*.jar + 依赖库

3.2 初始化数据库

① 使用 mysql.sql 脚本,初始化 Seata TC Server 的 db 数据库。脚本内容如下:

-- -------------------------------- The script used when storeMode is 'db' --------------------------------
-- the table to store GlobalSession data
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `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`)
) ENGINE = InnoDB
DEFAULT CHARSET = utf8;

-- the table to store BranchSession data
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `branch_table`
(
`branch_id` BIGINT NOT NULL,
`xid` VARCHAR(128) NOT NULL,
`transaction_id` BIGINT,
`resource_group_id` VARCHAR(32),
`resource_id` VARCHAR(256),
`branch_type` VARCHAR(8),
`status` TINYINT,
`client_id` VARCHAR(64),
`application_data` VARCHAR(2000),
`gmt_create` DATETIME(6),
`gmt_modified` DATETIME(6),
PRIMARY KEY (`branch_id`),
KEY `idx_xid` (`xid`)
) ENGINE = InnoDB
DEFAULT CHARSET = utf8;

-- the table to store lock data
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `lock_table`
(
`row_key` VARCHAR(128) NOT NULL,
`xid` VARCHAR(96),
`transaction_id` BIGINT,
`branch_id` BIGINT NOT NULL,
`resource_id` VARCHAR(256),
`table_name` VARCHAR(32),
`pk` VARCHAR(36),
`gmt_create` DATETIME,
`gmt_modified` DATETIME,
PRIMARY KEY (`row_key`),
KEY `idx_branch_id` (`branch_id`)
) ENGINE = InnoDB
DEFAULT CHARSET = utf8;

在 MySQL 中,创建 seata 数据库,并在该库下执行该脚本。最终结果如下图:seata 数据库 - MySQL 5.X

② 修改 conf/file 配置文件,修改使用 db 数据库,实现 Seata TC Server 的全局事务会话信息的共享。如下图所示:conf/file 配置文件

③ MySQL8 的支持

如果朋友使用的 MySQL 是 8.X 版本,则需要看该步骤。否则,可以直接跳过。

首先,需要下载 MySQL 8.X JDBC 驱动,命令行操作如下:

$ cd lib
$ wget https://repo1.maven.org/maven2/mysql/mysql-connector-java/8.0.19/mysql-connector-java-8.0.19.jar

然后,修改 conf/file 配置文件,使用该 MySQL 8.X JDBC 驱动。如下图所示:seata 数据库 - MySQL 8.X

3.3 设置使用 Nacos 注册中心

修改 conf/registry.conf 配置文件,设置使用 Nacos 注册中心。如下图所示:conf/registry.conf 配置文件

3.4 启动 TC Server

① 执行 nohup sh bin/seata-server.sh -p 18091 -n 1 & 命令,启动第一个 TC Server 在后台。

  • -p:Seata TC Server 监听的端口。
  • -n:Server node。在多个 TC Server 时,需区分各自节点,用于生成不同区间的 transactionId 事务编号,以免冲突。

nohup.out 文件中,我们看到如下日志,说明启动成功:

# 使用 DB 存储器
2020-04-05 16:54:12.793 INFO [main]io.seata.common.loader.EnhancedServiceLoader.loadFile:247 -load DataSourceGenerator[dbcp] extension by class[io.seata.server.store.db.DbcpDataSourceGenerator]
Loading class `com.mysql.jdbc.Driver'. This is deprecated. The new driver class is `com.mysql.cj.jdbc.Driver'. The driver is automatically registered via the SPI and manual loading of the driver class is generally unnecessary.
2020-04-05 16:54:13.442 INFO [main]io.seata.common.loader.EnhancedServiceLoader.loadFile:247 -load LogStore[DB] extension by class[io.seata.core.store.db.LogStoreDataBaseDAO]
2020-04-05 16:54:13.442 INFO [main]io.seata.common.loader.EnhancedServiceLoader.loadFile:247 -load TransactionStoreManager[DB] extension by class[io.seata.server.store.db.DatabaseTransactionStoreManager]
2020-04-05 16:54:13.442 INFO [main]io.seata.common.loader.EnhancedServiceLoader.loadFile:247 -load SessionManager[DB] extension by class[io.seata.server.session.db.DataBaseSessionManager]
# 启动成功
2020-04-05 16:54:13.779 INFO [main]io.seata.core.rpc.netty.RpcServerBootstrap.start:155 -Server started ...
# 使用 Nacos 注册中心
2020-04-05 16:54:13.788 INFO [main]io.seata.common.loader.EnhancedServiceLoader.loadFile:247 -load RegistryProvider[Nacos] extension by class[io.seata.discovery.registry.nacos.NacosRegistryProvider]

② 执行 nohup sh bin/seata-server.sh -p 28091 -n 2 & 命令,启动第二个 TC Server 在后台。

③ 打开 Nacos 注册中心的控制台,我们可以看到有两个 Seata TC Server 示例。如下图所示:Nacos 控制台

4. 接入 Java 应用

4.1 AT 模式

① Spring Boot

1、《芋道 Spring Boot 分布式事务 Seata 入门》「2. AT 模式 + 多数据源」小节,实现单体 Spring Boot 项目在多数据源下的分布式事务。

整体图

2、《芋道 Spring Boot 分布式事务 Seata 入门》「AT 模式 + HttpClient 远程调用」小节,实现多个 Spring Boot 项目的分布事务。

整体图

② Dubbo

《Dubbo 分布式事务 Seata 入门》「2. AT 模式」小节,实现多个 Dubbo 服务下的分布式事务。

整体图

③ Spring Cloud

《芋道 Spring Cloud Alibaba 分布式事务 Seata 入门》「3. AT 模式 + Feign」小节,实现多个 Spring Cloud 服务下的分布式事务。

整体图

4.2 TCC 模式

4.3 Saga 模式

4.4 XA 模式

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