一、Seata 介绍

官网：Seata 官网

Seata 是2019 年阿里巴巴中间件团队发起的开源项目，其前身是 Fescar（Fast & EaSy Commit And Rollback）。其愿景是让分布式的使用像本地事务的使用一样简单、高效，并逐步解决开发者遇到的分布式事务方面的所有难题。

Seata 意为 Simple Extensible Autonomous Transaction Architecture，简单可扩展自治分布式框架。

Seata 的设计目标是对业务无侵入，因此从业务无侵入的 2PC 方案入手，在传统 2PC 的基础上扩展，把一个分布式事务理解成一个包含若干分支事务的全局事务

二、Seata 的工作原理

2.1 三个角色

1、TC：Transaction Coordinator 事务协调器，管理全局的分支事务状态，用于全局性事务的提交和回滚。
2、TM：Transaction Manager 事务管理器，用于开启、提交或回滚全局事务。
3、RM：Resource Manager 资源管理器，用于分支事务上的资源管理，向 TC 注册分支事务，上报分支事务的状态，接收 TC 的命令来提交或回滚分支事务。

2.2 工作流程

假设上图中的三个服务根据调用关系为 A–> B–>C，那么 Seata 的执行流程如下：

1、A 服务的TM 向TC申请开启一个全局事务，TC会创建一个全局事务并返回一个 唯一的 XID。
2、A 服务的 RM向 TC注册分支事务，并将其纳入 XID 对应全局事务的管辖。
3、A 服务执行分支事务，操作数据库。
4、A 服务开始远程调用 B 服务，此时XID 会在微服务的调用链上传播。
5、B 服务的 RM 向TC 注册分支事务，并将其纳入 XID 对应的全局事务的管辖。
6、B 服务执行分支事务，操作数据库。
7、全局事务调用链处理完毕，TM 根据有无异常向 TC 发起全局事务的提交或回滚。
8、TC 协调其管辖下的所有分支事务，决定是否回滚。

Seata 实现 2PC 与传统 2PC 的区别：

1、架构层次方面，传统 2PC 方案的 RM 实际上是在数据库层，RM 本质就是数据库，通过 XA 协议实现，而 Seata 的 RM 是以 jar 包的形式作为中间件层部署在应用程序这一侧的。
2、两阶段提交方面，传统 2PC 无论第二阶段的决议是 commit 还是 rollback ，事务性资源的锁都要保持到 Phase 2 完成才释放。而 Seata 的做法是在 Phase 1 就将本地事务提交，这样就可以省去 Phase 2 持锁的时间，整体提高效率。

三、Seata AT 工作机制

Seata 在 2PC 提交模型的基础上进行了演进，视为 Seata AT 模式。除此之外，还有 Seata TCC模式、Seata XA 模式等。

Seata AT 模式非常简单，也是两阶段提交。

1. 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。
2. 二阶段：- 异步提交，快速完成；- 回滚，通过一阶段回滚日志进行反向补偿。

下面以一个简单示例说明整体 AT 模式的工作机制，参考原文：Seata AT 模式

3.1 一阶段

商品表：product ：

Field	Type	Key
id	bigint(20)	PRI
name	varchar(100)
since	varchar(100)

业务逻辑：

update product set name = 'GTS' where name = 'TXC';

1、解析SQL：得到 Sql 类型（update），表（product），条件等信息。
2、查询前镜像：根据解析得到的条件，生成查询语句，定位数据：

select id, name, since from product where name = 'TXC';

id	name	since
1	TXC	2014

3、执行业务 SQL：更新这条记录的 name 为 ‘GTS’。
4、查询后镜像：根据前镜像的结果，通过 主键 定位数据。

select id, name, since from product where id = 1;

id	name	since
1	GTS	2014

5、插入回滚日志：把前后镜像数据以及业务 SQL 相关的信息组成一条回滚日志记录，插入到 UNDO_LOG 表中。

{
	"branchId": 641789253,
	"undoItems": [{
		"afterImage": {
			"rows": [{
				"fields": [{
					"name": "id",
					"type": 4,
					"value": 1
				}, {
					"name": "name",
					"type": 12,
					"value": "GTS"
				}, {
					"name": "since",
					"type": 12,
					"value": "2014"
				}]
			}],
			"tableName": "product"
		},
		"beforeImage": {
			"rows": [{
				"fields": [{
					"name": "id",
					"type": 4,
					"value": 1
				}, {
					"name": "name",
					"type": 12,
					"value": "TXC"
				}, {
					"name": "since",
					"type": 12,
					"value": "2014"
				}]
			}],
			"tableName": "product"
		},
		"sqlType": "UPDATE"
	}],
	"xid": "xid:xxx"
}

6、提交前，向 TC 注册分支：申请 product 表中，主键值等于 1 的记录的 全局锁 。
7、本地事务提交：业务数据的更新和前面步骤中生成的 UNDO LOG 一并提交。
8、将本地事务提交的结果上报给 TC。

3.2 二阶段

回滚
1、收到 TC 的分支回滚请求，开启一个本地事务，执行如下操作。
2、通过 XID 和 Branch ID 查找到相应的 UNDO LOG 记录。
3、数据校验：拿 UNDO LOG 中的后镜与当前数据进行比较，如果有不同，说明数据被当前全局事务之外的动作做了修改。这种情况，需要根据配置策略来做处理，详细的说明在另外的文档中介绍。
4、根据 UNDO LOG 中的前镜像和业务 SQL 的相关信息生成并执行回滚的语句：

update product set name = 'TXC' where id = 1;

5、提交本地事务。并把本地事务的执行结果（即分支事务回滚的结果）上报给 TC。

提交
1、收到 TC 的分支提交请求，把请求放入一个异步任务的队列中，马上返回提交成功的结果给 TC。
2、异步任务阶段的分支提交请求将异步和批量地删除相应 UNDO LOG 记录。

四、案例演示（待补充）

演示一个电商下订单扣库存的应用案例，看下 Seata 是如何使用的。