Seata(Simple Extensible Autonomous Transaction Architecture) 是阿里巴巴开源的分布式事务中间件，以高效并且对业务零侵入的方式，解决微服务场景下面临的分布式事务问题。

一、分布式事务管理中的 CAP定理

1、CAP 定理（也称为 Brewer 定理），指的是在分布式计算环境下，有3个核心的要求
（1）一致性（Consistency），所有实例节点同一时间看到是相同的数据
（2）可用性（Availability），不管是否成功，确保每一个请求都能接收到响应
（3）分区容错性（Partition Tolerance），系统任意分区后，在网络故障时，仍能操作
2、CAP理论告诉我们，分布式系统不可能同时满足以三种要求

最多只能同时满足其中的两项，大多数分布式业务中P是必须的, 因此往往选择就在CP或者AP。

（1）CA: 放弃分区容错性。非分布式架构，比如关系数据库，因为没有分区，但是在分布式系统下，CA组合就不建议了。

（2）AP: 放弃强一致性。追求最终一致性，类似的场景比如转账，可以接受两小时后到账，Eureka的注册也是类似的做法。

（3）CP: 放弃可用性。zookeeper在leader宕机后，选举期间是不提供服务的。类似的场景比如支付完成之后出订单，必须一进一出都完成才行。
说明：在分布式系统中AP运用的最多，因为它放弃的是强一致性，追求的是最终一致性，性价比最高。

二、分布式事务管理AT模式

分布式事务Seata有三种模式，这里重点介绍一下AT模式。

AT：两阶段提交协议。

TCC：是服务化的两阶段提交协议，业务开发者需要实现这三个服务接口。

第一阶段服务由业务代码编排来调用 Try 接口进行资源预留，所有参与者的 Try 接口都成功了，事务管理器会提交事务，并调用每个参与者的 Confirm 接口真正提交业务操作，否则调用每个参与者的 Cancel 接口回滚事务。

Saga：是一种补偿协议，在 Saga 模式下，分布式事务内有多个参与者，每一个参与者都是一个冲正补偿服务，需要用户根据业务场景实现其正向操作和逆向回滚操作。

1.1 AT模式角色分析

官方原文：

Transaction Coordinator(TC): Maintain status of global and branch transactions, drive the global commit or rollback.
​
Transaction Manager(TM): Define the scope of global transaction: begin a global transaction, commit or rollback a global transaction.
​
Resource Manager(RM): Manage resources that branch transactions working on, talk to TC for registering branch transactions and reporting status of branch transactions, and drive the branch transaction commit or rollback.

原文解释：

1、Transaction Coordinator (TC)： 事务协调器，维护全局事务的运行状态，负责协调并驱动全局事务的提交或回滚

2、Transaction Manager (TM) ： 控制全局事务的边界，负责开启一个全局事务，并最终发起全局提交或全局回滚的决议

3、Resource Manager (RM)： 控制分支事务，负责分支注册、状态汇报，并接收事务协调器的指令，驱动分支（本地）事务的提交和回滚

2.2 AT模式工作流程

1、一阶段提交

注册分支事务，记录undo-log、执行业务sql并提交、报告事务状态；

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、二阶段提交

如果决议是全局提交，此时分支事务此时已经完成提交，不需要同步协调处理（只需要异步清理回滚日志），Phase2 可以非常快速地完成。

3、二阶段回滚

如果决议是全局回滚，RM 收到协调器发来的回滚请求，通过 XID 和 Branch ID 找到相应的回滚日志记录，通过回滚记录生成反向的更新 SQL 并执行，以完成分支的回滚。

三、Seata应用

3.1 下载seata-server

 官网地址：

https://github.com/apache/incubator-seata/releases/download/v2.0.0/seata-server-2.0.0.zip

解压seata-server-2.0.0.zip文件，将解压后的seata文件夹拷贝到D:\programd下。

3.2 配置seata-sever

1、配置seata-server数据源与数据库

（1）配置seata-server数据源

配置文件file.conf设置(没有就创建一个)： D:\programd\seata\conf\file.conf

（2）创建seata数据库

create database seata

（3）创建3张表

创建表global_table：

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;

​创建表branch_table：

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;

​​创建表lock_table：

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;

2、修改seata的注册中心

配置文件为(没有就创建一个)D:\programd\seata\conf\registry.conf​​​​​​

3、修改seata的配置中心

配置文件还是D:\programd\seata\conf\registry.conf

4、通过Nacos配置中心管理seata配置

（1）下载配置项：https://github.com/seata/seata/tree/develop/script/config-center

内容如下：

transport.type=TCP
transport.server=NIO
transport.heartbeat=true
transport.enableClientBatchSendRequest=false
transport.threadFactory.bossThreadPrefix=NettyBoss
transport.threadFactory.workerThreadPrefix=NettyServerNIOWorker
transport.threadFactory.serverExecutorThreadPrefix=NettyServerBizHandler
transport.threadFactory.shareBossWorker=false
transport.threadFactory.clientSelectorThreadPrefix=NettyClientSelector
transport.threadFactory.clientSelectorThreadSize=1
transport.threadFactory.clientWorkerThreadPrefix=NettyClientWorkerThread
transport.threadFactory.bossThreadSize=1
transport.threadFactory.workerThreadSize=default
transport.shutdown.wait=3

service.vgroupMapping.fengmi_tx_group=default
service.default.grouplist=127.0.0.1:8091
service.enableDegrade=false
service.disableGlobalTransaction=false

client.rm.asyncCommitBufferLimit=10000
client.rm.lock.retryInterval=10
client.rm.lock.retryTimes=30
client.rm.lock.retryPolicyBranchRollbackOnConflict=true
client.rm.reportRetryCount=5
client.rm.tableMetaCheckEnable=false
client.rm.tableMetaCheckerInterval=60000
client.rm.sqlParserType=druid
client.rm.reportSuccessEnable=false
client.rm.sagaBranchRegisterEnable=false
client.tm.commitRetryCount=5​
client.tm.rollbackRetryCount=5
client.tm.defaultGlobalTransactionTimeout=60000
client.tm.degradeCheck=false
client.tm.degradeCheckAllowTimes=10
client.tm.degradeCheckPeriod=2000

store.mode=db
store.publicKey=
store.file.dir=file_store/data
store.file.maxBranchSessionSize=16384
store.file.maxGlobalSessionSize=512
store.file.fileWriteBufferCacheSize=16384
store.file.flushDiskMode=async
store.file.sessionReloadReadSize=100
store.db.datasource=druid
store.db.dbType=mysql
store.db.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
store.db.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/sdb?useUnicode=true
store.db.user=root
store.db.password=1234
store.db.minConn=5
store.db.maxConn=30
store.db.globalTable=global_table
store.db.branchTable=branch_table
store.db.queryLimit=100
store.db.lockTable=lock_table
store.db.maxWait=5000
store.redis.mode=single
store.redis.single.host=127.0.0.1
store.redis.single.port=6379
store.redis.maxConn=10
store.redis.minConn=1
store.redis.maxTotal=100
store.redis.database=0
store.redis.password=
store.redis.queryLimit=100

server.recovery.committingRetryPeriod=1000
server.recovery.asynCommittingRetryPeriod=1000
server.recovery.rollbackingRetryPeriod=1000
server.recovery.timeoutRetryPeriod=1000
server.maxCommitRetryTimeout=-1
server.maxRollbackRetryTimeout=-1
server.rollbackRetryTimeoutUnlockEnable=false

client.undo.dataValidation=true
client.undo.logSerialization=jackson
client.undo.onlyCareUpdateColumns=true
server.undo.logSaveDays=7
server.undo.logDeletePeriod=86400000
client.undo.logTable=undo_log
client.undo.compress.enable=true
client.undo.compress.type=zip
client.undo.compress.threshold=64k

log.exceptionRate=100
transport.serialization=seata
transport.compressor=none
metrics.enabled=false
metrics.registryType=compact
metrics.exporterList=prometheus
metrics.exporterPrometheusPort=9898

（2）个性相关配置项

service.vgroupMapping.fengmi_tx_group=default
store.mode=db
store.db.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
store.db.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/sdb?useUnicode=true
store.db.user=root
store.db.password=1234

（3）创建配置文件application.properties， 目前只支持properties， 不支持yml格式。

（4）启动seata-server

切换到seata的bin文件夹命令窗口输入：seata-server.bat -h 127.0.0.1 -p 8098

启动后效果如下：

四、Seata客户端

一个调用链中的所有微服务都是seata的客户端，都必须走下面的步骤。

1、创建undo_log表

​CREATE TABLE IF NOT EXISTS `undo_log`​(​`branch_id` BIGINT(20) NOT NULL COMMENT 'branch transaction id',​ 
`xid`  VARCHAR(100) NOT NULL COMMENT 'global transaction id',​
`context` VARCHAR(128) NOT NULL COMMENT 'undo_log context,such as serialization',
`rollback_info` LONGBLOB NOT NULL COMMENT 'rollback info',​
`log_status` INT(11)  NOT NULL COMMENT '0:normal status,1:defense status',
`log_created` DATETIME(6) NOT NULL COMMENT 'create datetime',​
`log_modified`  DATETIME(6)  NOT NULL COMMENT 'modify datetime',​
UNIQUE KEY `ux_undo_log`(`xid`, `branch_id`)​) ENGINE = InnoDB​ AUTO_INCREMENT = 1​ DEFAULT CHARSET = utf8 COMMENT ='AT transaction mode undo table';

2、pom依赖

<!-- seata -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-alibaba-seata</artifactId>
    <version>2.2.0.RELEASE</version>
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>io.seata</groupId>
            <artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>
​
<dependency>
    <groupId>io.seata</groupId>
    <artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>1.4.2</version>
</dependency>

3、配置设置

seata:
  enabled: true
  tx-service-group: fengmi_tx_group
  enable-auto-data-source-proxy: true
  config:
    type: nacos
    nacos:
      server-addr: 127.0.0.1:8848
      group: DEFAULT_GROUP
      namespace: sit
      username: nacos
      password: nacos
      data-id: fengmi_tx_group-sit.properties
​
  registry: #发现seata-server
    type: nacos
    nacos:
      application: seata-server
      server-addr: 127.0.0.1:8848
      namespace: sit
      group: DEFAULT_GROUP
      username: nacos
      password: nacos

4、在Service与Controller类中的方法上添加注解@Globaltransational

五、Seata全局事务并发隔离

1、读隔离

一个全局事务修改数据，另外一个全局读取数据怎么解决脏读。

在数据库本地事务隔离级别读已提交（Read Committed）或以上的基础上，Seata（AT模式）的默认全局隔离级别是读未提交（Read Uncommitted）。

如果应用在特定场景下，必需要求全局的读已提交 ，目前 Seata 的方式是通过 SELECT  FOR UPDATE语句的代理。

2、写隔离

一阶段本地事务提交前，需要确保先拿到 全局锁 。

拿不到 全局锁 ，不能提交本地事务。

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