技术经验解读：三种分布式事务LCN、Seata、MQ

分布式事务存在的原因：数据分布在不同的数据库实例。一个分布式系统下存在多个模块协调来完成一次业务，每一个模块对应一个数据源，同一个业务需要操作不同的模块，改动不同的数据库，要么都成功，要么都失败。

举例：

去A库中存储老师实体类的数据

?1234567@Datapublic class Teacher{ @Id private Integer tid; @Field private String tname;}

去B库中存储学生实体类的数据

?12345678910@Data@Documentpublic class Teacher{ @Id private String id; @Field privtae String name; @Field private Integer tid;}

这两个pojo类通过tid关联，学生对老师是一对多的关系，两个POJO的数据通过mysql存储在两个不同的类。

常见的分布式框架解决方案

全局事务2pc --关系型数据库

缺点：效率低，算法执行过程中，所有的节点处于阻塞状态，所有节点所持有的资源处于封锁状态。

3pc(三段提交协议)

消息中间件

提供回滚接口

为了方便我们了解分布式事务框架，我们需要先了解的相关说明。

Spring本地事务是在同一个系统里做的实务操作，需要符合数据库事务ACID特性，为刚性事务；而分布式事务往往不能满足ACID，不同的数据库实例对同一个方法在一个时间的响应并不完全一样，但可能最终一致，这种事务是柔性事务。

柔性事务定理了解

1. CAP定理

一个分布式系统于事务由三个特性：Consistency(一致性) 、Availability(可用性)、 Partition tolerance(分区容错性)。现实情况下，分布式系统最多同时满足其中两个，不能同时满足三个。

可用性和一致性是矛盾的，原因是在分布式事务中操作多个节点的时候，一个节点坏了还得有别的节点来承担，这是为了满足可用性，但不符合一致性。

分区容错性意思是，系统不能在一定时限内达到数据的一致性，就意味着发生了分区的情况。假设在一定时间内，A节点和C节点没能同步数据，那么框架需要决定到底是A版本还是C版本作为后续操作数据的基版。

2. BASE理论

CAP理论的优化。Basically Available(基本可用 )、soft state(软状态)，Eventually consistent(最终一致性)三个短语的缩写。

BASE理论要求，即使无法做到节点强一致，但每个分布式应用都可以根据自身业务特点，采用适当的方式达到最终一致性。

BA基本可用：指分布式系统中出现不可知故障的时候，允许损失部分可用性，但不代表整个系统不可用。（比如秒杀活动的并发降级页面）

S软状态：系统中数据允许存在中间状态（软状态），并认为这个状态不影响可用性，允许分布式节点之间存在同步延迟。（如Eureka集群同步数据）

最终一致性:允许整个系统数据在经过一定时间后，最终能达到整个系统的一致性。为弱一致性，响应给用户结果时整个系统没有达到一致性，但最终一定会达到一致性的。

强一致性：系统接受请求后，整个系统必须达到一致的结果才能响应。

根据不同的解决方案衍生出了不同的分布式事务技术，下面介绍不同的分布式技术在这个示例的表现。

LCN

介绍

XA两阶段提交协议

第一阶段所有的参与者TC（Transaction Client）准备执行事务并锁住需要的资源，并向事务管理器报备自己已经准备好。

第二阶段事务管理器负责协调，向不同的RM（资源管理器）索要数据，尽可能晚提交事务（在提交之前完成所有的工作），但也要等待TM（Transaction Manager）响应容易阻塞。吞吐量优先，不适合互联网。

三种模式

基于XA两阶段提交协议，现存LCN分布式事务框架有三种模式，分别是LCN模式，TCC模式，TXC模式。

1. LCN模式：基于jdbc关系型数据库实现对本地事务的操作，然后在由TM（Transaction Manager）统一协调控制事务。当本地事务提交回滚或者关闭连接时将会执行假操作，该代理的连接将由LCN连接池管理。基于注解 @LcnTransaction。

2. TCC模式：基于非关系型数据库（非关系型就是非事务性，除此之外也支持关系型数据库），相对于传统事务机制（X/Open XA Two-Phase-Commit），其特征在于它不依赖资源管理器(RM)对XA的支持，而是通过对（由业务系统提供的）业务逻辑的调度来实现分布式事务。主要由三阶段完成，Try: 尝试执行业务、 Confirm:确认执行业务、 Cancel: 取消执行业务。特点：完全依赖开发者，通过重写三个方法来实现对事务的控制，基于注解@TccTransaction。

3. TXC模式：命名来源于淘宝，实现原理是在执行SQL之前，先查询SQL的影响数据，然后保存执行的SQL快走信息和创建锁。当需要回滚的时候就采用这些记录数据回滚数据库，目前锁实现依赖redis分布式锁控制。特点:嵌入低，不会占用数据库的连接资源，资源消耗较多，基于注解@TxcTransaction。

LCN原理解析

事务发起方和参与方都属于TxClient，TxManager负责控制整个事务。

123代表三个txClient将自己的事务发布到TxManager,4为发起方告诉txManager获取数据成功或者失败，如果成功（其中一个失败也算失败），TxManager返回通知AB让他们各自提交自己的事务。5为txManager通知发起方提交自己的事务。

LCN事务核心步骤

1. 创建事务组：事务发起方在开始执行业务代码之前先调用txManager创建事务组对象，拿到事务表示GroupId。

2. 加入事务组：2和3，参与方将自己的事务执行情况报备给txManager

3. 通知事务组：发起方执行完业务代码之后，将执行结果状态通知给txManager

4. 通知事务单元：txManager询问参与方的事务执行结果

5. 响应通知事务组：txManager通知发起方事务的最终结果

配置Tx-LCN案例

一、新建

1. 执行依赖中带有的tx-manager.sql文件到数据库中

2. 配置application.properties

TC配置

# 是否启动LCN负载均衡策略(优化选项，开启与否，功能不受影响)

tx-lcn.ribbon.loadbalancer.dtx.enabled=true

# tx-manager 的配置地址，可以指定TM集群中的任何一个或多个地址

# tx-manager 下集群策略，每个TC都会从始至终[/span>断线重连

# TM方，每有TM进入集群，会找到所有TC并通知其与新TM建立连接。

# TC方，启动时按配置与集群建立连接，成功后，会再与集群协商，查询集群大小并保持与所有TM的连接

tx-lcn.client.manager-address=127.0.0.1:8070

# 该参数是分布式事务框架存储的业务切面信息。采用的是h2数据库。绝对路径。该参数默认的值为{user.dir}/.txlcn/{application.name}-{application.port}

tx-lcn.aspect.log.file-path=logs/.txlcn/demo-8080

# 调用链长度等级，默认值为3（优化选项。系统中每个请求大致调用链平均长度，估算值。）

tx-lcn.client.chain-level=3

# 该参数为tc与tm通讯时的最大超时时间，单位ms。该参数不需要配置会在连接初始化时由tm返回。

tx-lcn.client.tm-rpc-timeout=2000

# 该参数为分布式事务的最大时间，单位ms。该参数不允许TC方配置，会在连接初始化时由tm返回。

tx-lcn.client.dtx-time=8000

# 该参数为雪花算法的机器编号，所有TC不能相同。该参数不允许配置，会在连接初始化时由tm返回。

tx-lcn.client.machine-id=1

# 该参数为事务方法注解切面的orderNumber，默认值为0.

tx-lcn.client.dtx-aspect-order=0

# 该参数为事务连接资源方法切面的orderNumber，默认值为0.

tx-lcn.client.resource-order=0

# 是否开启日志记录。当开启以后需要配置对应logger的数据库连接配置信息。

tx-lcn.logger.enabled=false

tx-lcn.logger.driver-class-name=${spring.datasource.driver-class-name}

tx-lcn.logger.jdbc-url=${spring.datasource.url} #jdbc:mysql://localhost:3306/tx-manager?characterEncoding=UTF-8 遇上servertimezone问题添加serverTimezone=GMT

tx-lcn.logger.username=${spring.datasource.username}

tx-lcn.logger.password=${spring.datasource.password}

tx-lcn.logger.enabled=false #如果打开事务：更改 tx-lcn.logger.enabled=true

TM配置

spring.application.name=TransactionManager

server.port=7970

# JDBC 数据库配置

spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver

spring.datasource.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/tx-manager?characterEncoding=UTF-8

spring.datasource.username=root

spring.datasource.password=123456

# 数据库方言

spring.jpa.database-platform=org.hibernate.dialect.MySQL5InnoDBDialect

# 第一次运行可以设置为: create, 为TM创建持久化数据库表

spring.jpa.hibernate.ddl-auto=validate

# TM监听IP. 默认为 127.0.0.1

tx-lcn.manager.host=127.0.0.1

# TM监听Socket端口. 默认为 ${server.port} - 100

tx-lcn.manager.port=8070

# 心跳检测时间(ms). 默认为 300000

tx-lcn.manager.heart-time=300000

# 分布式事务执行总时间(ms). 默认为36000

tx-lcn.manager.dtx-time=8000

# 参数延迟删除时间单位ms 默认为dtx-time值

tx-lcn.message.netty.attr-delay-time=${tx-lcn.manager.dtx-time}

# 事务处理并发等级. 默认为机器逻辑核心数5倍

tx-lcn.manager.concurrent-level=160

# TM后台登陆密码，默认值为codingapi

tx-lcn.manager.admin-key=codingapi

# 分布式事务锁超时时间 默认为-1，当-1时会用tx-lcn.manager.dtx-time的时间

tx-lcn.manager.dtx-lock-time=${tx-lcn.manager.dtx-time}

# 雪花算法的sequence位长度，默认为12位.

tx-lcn.manager.seq-len=12

# 异常回调开关。开启时请制定ex-url

tx-lcn.manager.ex-url-enabled=false

# 事务异常通知（任何http协议地址。未指定协议时，为TM提供内置功能接口）。默认是邮件通知

tx-lcn.manager.ex-url=/provider/email-to/**@.com

# 开启日志,默认为false

tx-lcn.logger.enabled=true

tx-lcn.logger.enabled=false

tx-lcn.logger.driver-class-name=${spring.datasource.driver-class-name}

tx-lcn.logger.jdbc-url=${spring.datasource.url}

tx-lcn.logger.username=${spring.datasource.username}

tx-lcn.logger.password=${spring.datasource.password}

# redis 的设置信息. 线上请用Redis Cluster

spring.redis.host=127.0.0.1

spring.redis.port=6379

spring.redis.password=

配置本地事务和分布式事务

@Configuration

@EnableTransactionManagement

public class TransactionConfiguration {

/

本地事务配置

@param transactionManager

@return

/

@Bean

@ConditionalOnMissingBean

public TransactionInterceptor transactionInterceptor(PlatformTransactionManager transactionManager) {

Properties properties = new Properties();

properties.setProperty("", "PROPAGATION_REQUIRED,-Throwable");

TransactionInterceptor transactionInterceptor = new TransactionInterceptor();

transactionInterceptor.setTransactionManager(transactionManager);

transactionInterceptor.setTransactionAttributes(properties);

return transactionInterceptor;

}

/**

分布式事务配置 设置为LCN模式

@param dtxLogicWeaver

@return

/

@ConditionalOnBean(DTXLogicWeaver.class)

@Bean

public TxLcnInterceptor txLcnInterceptor(DTXLogicWeaver dtxLogicWeaver) {

TxLcnInterceptor txLcnInterceptor = new TxLcnInterceptor(dtxLogicWeaver);

Properties properties = new Properties();

properties.setProperty(Transactions.DTX_TYPE,Transactions.LCN);

properties.setProperty(Transactions.DTX_PROPAGATION, "REQUIRED");

txLcnInterceptor.setTransactionAttributes(properties);

return txLcnInterceptor;

}

@Bean

public BeanNameAutoProxyCreator beanNameAutoProxyCreator() {

BeanNameAutoProxyCreator beanNameAutoProxyCreator = new BeanNameAutoProxyCreator();

//需要调整优先级，分布式事务在前，本地事务在后。

beanNameAutoProxyCreator.setInterceptorNames("txLcnInterceptor","transactionInterceptor");

beanNameAutoProxyCreator.setBeanNames("Impl");

return beanNameAutoProxyCreator;

}

}

二、依赖

TX-Manager配置,独立于微服务，是独立的依赖

[/span>dependencies

[/span>dependency

[/span>groupId

[/span>artifactId

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[/span>groupId

[/span>artifactId

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[/span>artifactId

[/span>scope

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[/span>groupId

[/span>artifactId

[/span>version

[/span>dependencyManagement

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