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。
1.1 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。
XA模型
1.2.Seata的XA模型
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:
① 注册分支事务到TC
② 执行分支业务sql但不提交
③ 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a.如果都成功,通知所有RM提交事务b.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
1.3.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
2.AT模式
AT模式同样是分阶段提交的事务模型,不过缺弥补了XA模型中资源锁定周期过长的缺陷。
2.1.Seata的AT模型
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
2.2.流程梳理
我们用一个真实的业务来梳理下AT模式的原理。
比如,现在又一个数据库表,记录用户余额:
id | money |
1 | 100 |
其中一个分支业务要执行的SQL为:
update tb_account set money = money - 10 where id = 1
AT模式下,当前分支事务执行流程如下:
一阶段:
1)TM发起并注册全局事务到TC
2)TM调用分支事务
3)分支事务准备执行业务SQL
4)RM拦截业务SQL,根据where条件查询原始数据,形成快照。
{
"id": 1, "money": 100
}
5)RM执行业务SQL,提交本地事务,释放数据库锁。此时 money = 90
6)RM报告本地事务状态给TC
二阶段:
1)TM通知TC事务结束
2)TC检查分支事务状态
a)如果都成功,则立即删除快照
b)如果有分支事务失败,需要回滚。读取快照数据({"id": 1, "money": 100}),将快照恢复到数据库。此时数据库再次恢复为100
2.3.脏写问题
在多线程并发访问AT模式的分布式事务时,有可能出现脏写问题,如图:
解决思路就是引入了全局锁的概念。在释放DB锁之前,先拿到全局锁。避免同一时刻有另外一个事务来操作当前数据。
- > 但是也可能在一个极端的情况下造成脏读,比如一个非Seata管理的全局事务,在事务1提交事务释放DB锁之后获取了DB锁,从而造成脏写问题。 > 这时事务1会根据快照数据发现异常,发出警告,进行人工介入。
2.4.优缺点
AT模式的优点:
- 一阶段完成直接提交事务,释放数据库资源,性能比较好
- 利用全局锁实现读写隔离
- 没有代码侵入,框架自动完成回滚和提交
AT模式的缺点:
- 两阶段之间属于软状态,属于最终一致
- 框架的快照功能会影响性能,但比XA模式要好很多
3.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