一文搞懂分布式事务Seta-AT模式实现原理

分布式事务概念

分布式事务(Distributed Transaction) 是指在分布式系统中,涉及多个数据库、服务、消息队列等资源,并且需要保证这些资源上的操作要么全部成功提交,要么全部失败回滚的一种机制。在分布式系统中,由于网络分区、服务故障、数据不一致等问题,传统的单一数据库事务已经无法满足需求,因此需要引入分布式事务来确保数据的一致性和可靠性。

JDBC协议

要彻底理解Seta AT模式首先要搞明白JDBC协议。

JDBC(Java Database Connectivity)是一个标准的Java API,用于在Java程序中连接和执行数据库操作。它提供了一种统一的方式来连接和操作不同类型的数据库,如MySQL、PostgreSQL、Oracle等。

JDBC协议中定义了核心的顶层接口,面向核心顶层接口编程,所以切换数据库,只要添加对应数据库的驱动,修改数据库连接地址等信息即可,应用层不用修改代码。

  1. 核心接口

    • Connection

    • ResultSet

    • Statement

  2. JDBC编程示例

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.Statement;
 
public class JdbcExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 数据库连接URL,格式为:jdbc:子协议:子名称
        String jdbcUrl = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase";
        String username = "root";
        String password = "root";
 
        try(
          //1. 创建数据库连接
  				 Connection connection = DriverManager.getConnection(jdbcUrl, username, password);     
          //2. 创建Statement对象
            Statement statement = connection.createStatement();
          //3. 执行SQL查询
            ResultSet resultSet = statement.executeQuery("SELECT * FROM table");
        ){
 
            //4 处理查询结果
            while (resultSet.next()) {
                System.out.println(resultSet.getString(1));
            }
 
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

Seta AT

AT模式全称为auto transaction,是一种无侵入的分布式事务解决方案,Seta整体设计基于两阶段提交模型,一阶段执行完成后本地事务提交,二阶段释放全局锁以及删除事务undo 日志或者回滚。

一阶段:

第一阶段分成两个步骤

  1. 基于JDBC协议实现拦截业务sql,解析sql,根据sql语句中的条件,生成查询查询前像sql语句,在数据库查询,将查询结果当做快照,保存在before image(行记录更新前数据)中,后期如果事务回滚,需要根据before image保存的数据生成反向sql进行回滚。

Seta实现了JDBC协议,业务与数据库交互首先要经过Seta实现的JDBC接口,对sql进行了拦截以及改写,处理完成后将sql发送到真实数据库执行。

  1. 执行sql更新业务数据,将业务数据更新之后的结果保存成after image(行记录更新后的数据),此处更新后的结果有可能查询数据库,也有可能不查询数据库,有些内存可以计算的就不去查询数据库,同时要根据主键生成行锁,行锁的目的是在二阶段提交前避免脏读问题,防止其他事务对数据进行修改。

这两个步骤都在同一个本地事务中,就可以利用数据库的事务特性保证数据的一致性。

二阶段:

对于AT模式,二阶段提交主要是将每个事务的参与者将before和after快照数据删除,同时释放行锁即可。

如果回滚,首先将after image中的数据和数据库进行对比,如果一致,利用before image回滚即可,如果不一致,需要人工干预处理,一般不会出现这个问题。

后续文章继续讲解具体sql拦截处理过程。

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