Seata-TCC快速上手

Posted 2022-12-16 自自然卷

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如果是小白，可以先看TCC步骤，核心思想，然后使用Seata，阅读Seata官方提供的示例代码，验证自己的猜想，再看遍TCC。

分布式事务是跨过多个数据库或者系统的事务，在电商、金融领域应用十分广泛。TCC方案非常适用于对实时性以及可靠性要求都很高的场景。Seata是阿里开源的分布式事务中间件，包含XA、TCC、SAGA、AT四种模式。

Head first TCC

try   callA() catch (e)   rollbackA()  exit()try   callB() catch (e)   rollbackB()  rollbackA()  exit()

上面的代码无法保证A、B同时成功，或者失败，没有任何地方能够确信目前执行到哪。具体点，就是执行上面代码的机器发生了宕机，怎么知道代码执行到哪一步骤了，是否执行成功了。因为不能确切知道A、B是否执行成功或者回滚成功，所以无法进行补偿重试或者回滚操作。但是，如果有一个平台能够知道当前系统执行状态，比如能确定当前A执行成功，B执行失败，那么就可以调用A、B的回滚操作。通过事务补偿保证A、B要么同时成功，要么同时失败。

通过补偿实现分布式事务保证了最终一致性，是弱一致性。

事务补偿型的分布式事务解决方案有多种，这里只谈TCC。TCC增加协调者记录目前各个子事务(A、B的执行)的状态，由框架统一管理。

相较于传统事务，TCC还增加了try阶段，提前检查所包含的服务能否执行，如检查用户是否有100元下单支付。分布式事务内所包含的所有服务try成功才可以进行confirm，否则进入cancel阶段。

总结下TCC，核心思想就两条：1.事务补偿 2.增加try阶段，try阶段后文会逐步加深印象。

TCC分三个部分

1.尝试（Try）：开始执行分布式事务，并锁定相关资源。

解释下锁定资源。比如银行转账，A向B转钱，service A并不会在这个阶段扣A账户上的钱，只会在A账户上增添一个冻结资产的字段，修改冻结资产。所以使用TCC方案的数据库必须提前设计好，增加锁定资源的字段。Try阶段究竟怎么设计取决于业务。

2. 确认（Confirm）：如果在执行分布式事务过程中没有发生错误，则提交事务并释放锁定的资源也就是回滚try阶段的操作。

3. 取消（Cancel）：如果在执行分布式事务过程中发生了错误，则回滚事务并释放锁定的资源，即回滚try阶段操作。

根据TCC协议，Confirm和Cancel是只返回成功，不会返回失败。如果service机器宕机或者网络等问题导致confirm失败，那么TCC的框架内部会进行重试，最终成功。也就是confirm阶段必须成功，如果失败就不停重试。从这个角度看，TCC属于补偿性事务框架。如果重试很多次仍然失败，比如用户账号突然被冻结，完全不可操作，公司内部会有报警或者定时任务然后查询相关数据库发现这种问题，由人工处理。

问题：为什么不直接向协调者confirm，对于转账业务也就是直接扣A 10块钱，B到账10块钱。如果confirm失败，协调者再向已经confirm过的service发起回滚操作？协调者知道各个service的调用情况，也能保证它们要么都执行成功或者都执行失败。

解释：有类似做法的分布式事务解决方案，比如SAGA。但是直接confirm，之后再回滚，会对用户产生影响，用户可能看到自己的钱先变多了后来又减少变回来了。因此TCC先去try,提前询问各个service是否有足够的资源提交，如果没有，则不进行confirm，如果所有service try都能执行成功，那至少说明每个service业务上是可以confirm的。因此try阶段怎么设计很重要。

示例

TCC具体实现中，业务开发人员需要做什么。银行转账，A->B 10元，并且A、B两个账户的操作由不同微服务操作。

不包含任何分布式事务框架

而在TCC，数据库增加了字段freezed_amount

伪代码

service A

try:  if amount > 10, then freezed_amount -= 10  else return
confirm:  amount -= 10  cancel:  freezed_amount += 10

service B

try:  freezed_amount += 10
confirm:  amount += 10
cancel:  freezed_amount -= 10 

仅为示例，复制Seata官方提供的代码，有很多问题。具体怎么设计try预留资源取决于具体业务。

调用service A、B的服务，分布式事务发起者的伪代码见下文。

TCC接口实现难点

需要先了解seata的流程

http://seata.io/zh-cn/docs/overview/what-is-seata.html

TM：发起分布式事务的service，比如调用A、B的service

RM：执行分支事务的service，实现TCC三个接口的service，比如A、B

TC：seata服务，也就是TCC协调者

TM伪代码：

A.prepare()do somethingB.prepare()do something

TM发起了分布式事务，调用了RM的prepare(try)接口，这样就向TC注册了分支事务。当所有prepare都执行返回成功后，TC调用RM的commit。

RM的接口需要注意：

幂等：TCC协调者可能会重试confirm操作，因此confirm需要幂等

空回滚：分布式事务包含两个分支事务A、B，A.try成功，B.try一直未返回给TC，因此TC发起cancel，向A、B发起cancel指令。A正常cancel，而B之前可能try并未成功，此时cancel B就是空回滚。因此cancel前需要判断RM是否执行了try。

事务悬挂：还是上面的例子。分布式事务已经回滚了B，对TC而言整个分布式事务已经结束。但是这时之前阻塞的TM已经恢复，然后继续执行B的try函数。由于分布式事务已经结束，B的try也就不会被回滚。因此try前需要判断是否执行了cancel。

目前seata已经在框架内部解决了空回滚和事务悬挂问题，查看下使用方法即可。

Seata使用

请参考官方文档。简单来说首先得启动TCC，部署TCC框架。然后调用的TCC客户端分为分布式事务的发起者与被调用方。

不爱看文档的话，喜欢先看代码的话，官方文档提供的可以避免踩坑的信息有，http://seata.io/zh-cn/docs/ops/deploy-guide-beginner.html中的“步骤四：初始化GlobalTransactionScanner”

如果使用本地测试，不想使用Dubbo等，一定要在包含TCC三个接口的interface类上添加@LocalTCC注解，否则会导致businessActionContext为null, @LocalTCC相关坑请百度搜索更多信息。

这里提供一个可以本地测试代码，修改了TCC官方sample(https://github.com/seata/seata-samples/tree/master/tcc/transfer-tcc-sample/src/main/java/io/seata/samples/tcc/transfer)

没有修改官方sample核心代码，只是从Dubbo改成了本地测试local调用，客户端数据库改为了mysql，需要安装MySQL 8版本

1. https://github.com/ShengyuFang/seata

2. https://github.com/ShengyuFang/seata-local-tcc-sample

使用方法：

1.为TCC服务端，先执行里面包含的SQL脚本，生成相关table，运行ServerApplication.main()

2.先运行TransferProviderStarter.main()创建table，然后运行TransferApplication.main()

重要的事情说三遍! 生产环境下千万不要直接使用sample代码！生产环境下千万不要直接使用sample代码！生产环境下千万不要直接使用sample代码！因为代码有bug，线程不安全, 数据库先读内存再更新有“超卖问题”，用Mysql update ... where ...很容易解决。“超卖”属于其他问题，超出本文范围。