前言

在讲解Seata前我们先来介绍一下微服务的分布式

在微服务开发过程中分布式事务一直是一个比较重要的问题，之前对于分布式事务的解决方法一般会通过MQ的最终一致性来解决，尤其是RocketMQ的事务消息。今天主要介绍一下一款阿里推出的分布式事务中间件——Seata。

一、分布式理解

1、理解CAP

cap定理（分布式系统的三个指标）：

  • Consistency(一致性)：用户访问分布式系统中的任意节点，得到的数据必须一致。

  • Avallabiry(可用性)：用户访问集群中的任意健康节点，必须能得到响应，而不是超时或拒绝。

  • Partition tolerance(分区容错性)：

    • 分区：因为网络故障或其他原因导致分布式系统中的部分节点与其他节点失去连接，形成独立分区。
    • 容错：在集群出现分区时，整个系统也要持续对外提供服务。

分布式系统无法同时满足这三个指标,这个结论叫做CAP定理。

2、BASE理论

BASE理论是对CAP的一种解决思路，包含三个思想：

  • Basically Available(基本可用):分布式系统在出现故障时，允许损失部分的可用性，即保证核心可用。
  • Soft State(软状态)：在一定时间内，允许出现中间状态，比如临时的不一致状态。
  • Eventually Consistent(最终一致性)：虽然无法保证一致性，但是在软状态结束后，最终达到数据一致。

而分布式事务最大的问题是各个子事务的一致性问题，因此可以借鉴CAP定理和BASE理论：

  • AP模式：各子事务分别执行和提交，允许出现结果不一致，然后采用弥补措施恢复数据即可，实现最终一致。
  • CP模式：各子事务执行后互相等待，同时提交，同时回滚，达成强一致。但事务等待过程中，处于弱可用状态。

3、分布式事务模型

解决分布式事务，各个子系统之间必须能感知到彼此的事务状态，才能保证状态一致，因此需要一个事务协调者来协调每一个事务的参与者（子系统事务）。

好了，经过上述的简单讲解，我相信你已经初步掌握了分布式的基础知识，接下来我们来看Seata。

二、seata架构

1. Seata是什么？

Seata 是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。Seata 将为用户提供了 AT、TCC、SAGA 和XA 事务模式，为用户打造一站式的分布式解决方案。AT模式是阿里首推的模式,阿里云上有商用版本的GTS（Global Transaction Service 全局事务服务）。

2. Seata的三大角色

在 Seata 的架构中，一共有三个角色：

  • 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，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。

3. XA 模式介绍

XA 规范 是 X/Open 组织定义的分布式事务处理（DTP，Distributed Transaction Processing）标准，XA 规范 描述了全局的TM与局部的RM之间的接口，几乎所有主流的数据库都对 XA 规范 提供了支持。

3.1 XA模式实现说明

Seata对原始的XA模式做了简单的封装和改造，以适应自己的事务模型，基本架构如图：

RM一阶段的工作：

  • 注册分支事务到TC
  • 执行分支业务sql但不提交
  • 报告执行状态到TC

TC二阶段的工作：

  • TC检测各分支事务执行状态
    • 如果都成功，通知所有RM提交事务
    • 如果有失败，通知所有RM回滚事务

RM二阶段的工作：

  • 接收TC指令，提交或回滚事务

3.2 优缺点

XA模式的优点是什么？

  • 事务的强一致性，满足ACID原则
  • 常用数据库都支持，实现简单，并且没有代码侵入

XA模式的缺点是什么？

  • 因为一阶段需要锁定数据库资源，等待二阶段结束才释放，性能较差
  • 依赖关系型数据库实现事务

4. AT 模式介绍

AT 模式是一种无侵入的分布式事务解决方案。阿里 Seata 框架，实现了该模式。
在 AT 模式下，用户只需关注自己的“业务 SQL”，用户的 “业务 SQL” 作为一阶段，Seata 框架会自动生成事务的二阶段提交和回滚操作。

4.1 AT模式实现说明

基本流程图：

阶段一RM的工作：

  • 注册分支事务
  • 记录undo-log（数据快照）
  • 执行业务sql并提交
  • 报告事务状态

阶段二提交时RM的工作：

  • 删除undo-log即可

阶段二回滚时RM的工作：

  • 根据undo-log恢复数据到更新前

4.2 AT与XA的区别

简述AT模式与XA模式最大的区别是什么？

  • XA模式一阶段不提交事务，锁定资源；AT模式一阶段直接提交，不锁定资源。
  • XA模式依赖数据库机制实现回滚；AT模式利用数据快照实现数据回滚。
  • XA模式强一致；AT模式最终一致

可见，AT模式使用起来更加简单，无业务侵入，性能更好。因此企业90%的分布式事务都可以用AT模式来解决。

so,你明白了吗