前言

seata是阿里巴巴研发的一套开源分布式事务框架，提供了AT、TCC、SAGA 和 XA 几种事务模式。本文以精品课项目组的物流后台服务为例，介绍seata框架落地的过程，遇到的问题以及解决方案。

作者/ 邓新伟

编辑/ 网易有道

有道精品课教务系统是基于springcloud的分布式集群服务。在实际业务中，存在许多分布式事务场景。然而传统的事务框架是无法实现全局事务的。长期以来，我们的分布式场景的一致性，往往指的是放弃强一致性，保证最终一致性。

我们从调研中发现，seata框架既可以满足业务需求，灵活兼容多种事务模式，又可以实现数据强一致性。

本文以物流业务为例，记录了在实际业务中落地seata框架落地的过程中遇到的一些问题以及解决方案，供大家学习讨论~欢迎大家在留言区讨论交流

1. 基础信息

• · seata版本：1.4

• · 微服务框架：springcloud

• · 注册中心：consul

2.基本框架

2.1 基本组件

seata框架分为3个组件：

• · TC (Transaction Coordinator) -事务协调者 （即seata-server）

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 （在client上，发起事务的服务）

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 （在client）

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

2.2. 部署seata-server(TC)

在官网下载 seata 服务端，解压后执行bin/seata-server.sh即可启动。

seata-server 有2个配置文件：registry.conf 与 file.conf。而 registry.conf 文件决定了 seata-server 使用的注册中心配置和配置信息获取方式。

我们使用 consul 做注册中心，因此需要在registry.conf文件中，需要修改以下配置：

其中需要注意的是，如果需要高可用部署，seata获取配置信息的方式就必须是注册中心，此时file.conf就没用了。

（当然，需要事先把file.conf文件中的配置信息迁移到consul中）

store {
  ## store mode: file、db、redis
  mode = "db"

... ...
  ## database store property
  ## 如果使用数据库模式，需要配置数据库连接设置
  db {
    ## the implement of javax.sql.DataSource, such as DruidDataSource(druid)/BasicDataSource(dbcp)/HikariDataSource(hikari) etc.
    datasource = "druid"
    ## mysql/oracle/postgresql/h2/oceanbase etc.
    dbType = "mysql"
    driverClassName = "com.mysql.jdbc.Driver"
    url = "jdbc:mysql://***线上数据库地址***/seata"
    user = "******"
    password = "******"
    minConn = 5
    maxConn = 100
    ## 这里的三张表需要提前在数据库建好
    globalTable = "global_table"
    branchTable = "branch_table"
    lockTable = "lock_table"
    queryLimit = 100
    maxWait = 5000
  }
... ...
}

service {
  #vgroup->rgroup
  vgroupMapping.tx-seata="seata-server"
  default.grouplist="127.0.0.1:8091"
  #degrade current not support
  enableDegrade = false
  #disable
  disable = false
  max.commit.retry.timeout = "-1"
  max.rollback.retry.timeout = "-1"
}

其中，global_table， branch_table，lock_table三张表需要提前在数据库中建好。

2.3 配置client端（RM与TM）

每个使用seata框架的服务都需要引入seata组件：

每个服务都同样需要配置file.conf与registry.conf文件，放在resource目录下。registry.conf与server的保持一致。在file.conf文件中，除了db配置外，还需要进行client参数的配置：

在application.yml文件中添加seata配置：

另外，还需要替换项目的数据源，

至此，client端的配置也已经完成了。

3. 功能演示

一个分布式的全局事务，整体是两阶段提交的模型。

全局事务是由若干分支事务组成的，

分支事务要满足两阶段提交的模型要求，即需要每个分支事务都具备自己的：

• · 一阶段 prepare 行为

• · 二阶段commit 或 rollback 行为

根据两阶段行为模式的不同，我们将分支事务划分为 Automatic (Branch) Transaction Mode **和 TCC (Branch) Transaction Mode.**

3.1 AT模式

AT 模式基于支持本地ACID事务的关系型数据库：

• · 一阶段prepare行为：在本地事务中，一并提交业务数据更新和相应回滚日志记录。
• · 二阶段 commit 行为：马上成功结束，自动异步批量清理回滚日志。
• · 二阶段 rollback 行为：通过回滚日志，自动生成补偿操作，完成数据回滚

直接在需要添加全局事务的方法中加上注解@GlobalTransactional

注意：同@Transactional一样，@GlobalTransactional若要生效也要满足：

• · 目标函数必须为public类型

• · 同一类内方法调用时，调用目标函数的方法必须通过springBeanName.method的形式来调用，不能使用this直接调用内部方法

3.2TCC模式

TCC 模式是支持把自定义的分支事务纳入到全局事务的管理中。

• · 一阶段 prepare 行为：调用自定义的 prepare 逻辑。
• · 二阶段 commit 行为：调用自定义的 commit 逻辑。
• · 二阶段 rollback 行为：调用自定义的 rollback 逻辑。

首先编写一个TCC服务接口:

@LocalTCC
public interface BusinessAction {
    @TwoPhaseBusinessAction(name = "doBusiness", commitMethod = "commit", rollbackMethod = "rollback")
    boolean doBusiness(BusinessActionContext businessActionContext,
                       @BusinessActionContextParameter(paramName = "message") String msg);

    boolean commit(BusinessActionContext businessActionContext);

    boolean rollback(BusinessActionContext businessActionContext);
}

其中，BusinessActionContext为全局事务上下文，可以从此对象中获取全局事务相关信息（如果是发起全局事务方，传入null后自动生成），然后实现该接口:

@Slf4j
@Service
public class BusinessActionImpl implements BusinessAction {

    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    @Override
    public boolean doBusiness(BusinessActionContext businessActionContext, String msg) {
        log.info("准备do business:{}",msg);
        return true;
    }

    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    @Override
    public boolean commit(BusinessActionContext businessActionContext) {
        log.info("business已经commit");
        return true;
    }

    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    @Override
    public boolean rollback(BusinessActionContext businessActionContext) {
        log.info("business已经rollback");
        return true;
    }
}

最后，开启全局事务方法同AT模式。

4. 遇到的问题

4.1 client TM/RM 无法注册到TC

在部署seata项目时常常会遇到这样的问题：在本地调试时一切正常，但是当试图部署到线上时，总是在clinet端提示注册TC端失败。

• · 这是因为client需要先通过服务发现，找到注册中心里seata-server的服务信息，然后再与seata-server建立连接。不过线上的consul采用了多数据中心模式，在调用consul api时，必须加上dc参数项，否则将无法返回正确的服务信息；然而，seata提供的consul服务发现组件似乎并不支持dc参数的配置。

• · 还有一个原因也会导致client无法连接到TC：seata的consul客户端在调用服务状态监控api时，使用了wait与index参数，从而使consul查询进入了阻塞查询模式。此时client对consul中要查询的key做监听，只有当key发生变化或者达到最大请求时间时，才会返回结果。貌似由于consul版本的问题，这个阻塞查询并没有监听到key的变化，反而会让服务发现的线程陷入无限等待之中，自然也就无法让client获取到server的注册信息了。

4.2高可用部署

seata服务的高可用部署只支持注册中心模式。因此，我们需要想办法将file.conf文件以键值对的形式存到consul中。

遗憾的是，consul并没有显式支持namespace，我们只能在put请求中用“/”为分隔符起到类似的效果。当然，seata框架也没有考虑到这一点。所以我们需要修改源码中的Configuration接口与RegistryProvider接口的consul实现类，增加namespace属性

4.3 global_log与branch_log

TC在想mysql插入日志数据时，偶尔会报：

application_data字段其实就是对业务数据的记录。官方给出的建表语句是这样的：

显然，VARCHAR(2000)的大小是不合适的， utf8的格式也是不合适的。所以我们需要修改seata关于数据源连接的部分代码：

// connectionInitSql设置
    protected Set<string> getConnectionInitSqls(){
        Set</string><string> set = new HashSet<>();
        String connectionInitSqls = CONFIG.getConfig(ConfigurationKeys.STORE_DB_CONNECTION_INIT_SQLS);
        if(StringUtils.isNotEmpty(connectionInitSqls)) {
            String[] strs = connectionInitSqls.split(",");
            for(String s:strs){
                set.add(s);
            }
        }
        // 默认支持utf8mb4
        set.add("set names utf8mb4");
        return set;
    }
</string>

5.自定义开发

5.1利用SPI机制编写自定义组件

seata基于java的spi机制提供了自定义实现接口的功能，我们只需要在自己的服务中，根据seata的接口写好自己的实现类即可。

SPI（Service Provider Interface）是JDK内置的服务发现机制，用在不同模块间通过接口调用服务，避免对具体服务服务接口具体实现类的耦合。比如JDBC的数据库驱动模块，不同数据库连接驱动接口相同但实现类不同，在使用SPI机制以前调用驱动代码需要直接在类里采用Class.forName(具体实现类全名）的方式调用，这样调用方依赖了具体的驱动实现，在替换驱动实现时要修改代码。

以ConsulRegistryProvider为例：

• ConsulRegistryServiceImpl

// 增加DC和namespace
    private static String NAMESPACE;
    private static String DC;

    private ConsulConfiguration() {
        Config registryCongig = ConfigFactory.parseResources("registry.conf");
        NAMESPACE = registryCongig.getString("config.consul.namespace");
        DC = CommonSeataConfiguration.getDatacenter();
        consulNotifierExecutor = new ThreadPoolExecutor(THREAD_POOL_NUM, THREAD_POOL_NUM, Integer.MAX_VALUE,
                TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(),
                new NamedThreadFactory("consul-config-executor", THREAD_POOL_NUM));
    }
    ... ...
// 同时在getHealthyServices中，删除请求参数wait&index    
    /**
     * get healthy services
     *
     * @param service
     * @return
     */
    private Response<List<HealthService>> getHealthyServices(String service, long index, long watchTimeout) {
        return getConsulClient().getHealthServices(service, HealthServicesRequest.newBuilder()
                .setTag(SERVICE_TAG)
                .setDatacenter(DC)
                .setPassing(true)
                .build());
    }

• ConsulRegistryProvider 注意order要大于seata包中的默认值1，seata类加载器会优先加载order更大的实现类

• 然后在META-INF 的services目录下添加:io.seata.discovery.registry.RegistryProvider

这样就可以替换seata包中的实现了。

5.2 common-seata工具包

对于这些自定义实现类，以及一些公共client配置，我们可以统一封装到一个工具包下：

这样，其他项目只需要引入这个工具包，就可以无需繁琐的配置，直接使用了。

gradle引入common包：

6. 落地实例

以一个物流场景为例： 业务架构：

• · logistics-server （物流服务）

• · logistics-k3c-server (物流-金蝶客户端，封装调用金蝶服务的api）

• · elasticsearch

业务背景：logistics 执行领用单新增，在 elasticsearch 中更新数据，同时通过 rpc 调用 logistics-k3c 的金蝶出库方法，生成金蝶单据，

问题：如果elasticsearch单据更新出现异常，金蝶单据将无法回滚，造成数据不一致的问题。

在部署完seata线上服务后，只需要在logistics与logistics-k3c中分别引入common-seata工具包

logistics服务：

logistics-k3c：

由于我们新增单据接口是调用金蝶的服务，所以这里使用TCC模式构建事务接口

• · 首先创建StaffoutstockCreateAction接口

@LocalTCC
public interface StaffoutstockCreateAction {
    @TwoPhaseBusinessAction(name = "staffoutstockCreate")
    boolean create(BusinessActionContext businessActionContext,
                       @BusinessActionContextParameter(paramName = "staffOutStock") StaffOutStock staffOutStock,
                       @BusinessActionContextParameter(paramName = "materialNum") List<Triple<Integer, Integer, Integer>> materialNum);

    boolean commit(BusinessActionContext businessActionContext);

    boolean rollback(BusinessActionContext businessActionContext);

}

• · 接口实现StaffoutstockCreateActionImpl

@Slf4j
@Service
public class StaffoutstockCreateActionImpl implements StaffoutstockCreateAction {

    @Autowired
    private K3cAction4Staffoutstock k3cAction4Staffoutstock;

    @SneakyThrows
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    @Override
    public boolean create(BusinessActionContext businessActionContext, StaffOutStock staffOutStock, List<Triple<Integer, Integer, Integer>> materialNum) {
        //金蝶单据新增
        k3cAction4Staffoutstock.staffoutstockAuditPass(staffOutStock, materialNum);
        return true;
    }

    @SneakyThrows
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    @Override
    public boolean commit(BusinessActionContext businessActionContext) {
        Map<String, Object> context = businessActionContext.getActionContext();
        JSONObject staffOutStockJson = (JSONObject) context.get("staffOutStock");
        // 如果尝试新增成功，commit不做任何事
        StaffOutStock staffOutStock = staffOutStockJson.toJavaObject(StaffOutStock.class);
        log.info("staffoutstock {} commit successfully!", staffOutStock.id);
        return true;
    }

    @SneakyThrows
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    @Override
    public boolean rollback(BusinessActionContext businessActionContext) {
        Map<String, Object> context = businessActionContext.getActionContext();
        JSONObject staffOutStockJson = (JSONObject) context.get("staffOutStock");
        StaffOutStock staffOutStock = staffOutStockJson.toJavaObject(StaffOutStock.class);
        // 这里调用金蝶单据删除接口进行回滚
        k3cAction4Staffoutstock.staffoutstockRollback(staffOutStock);
        log.info("staffoutstock {} rollback successfully!", staffOutStock.id);
        return true;
    }
}

• · 封装为业务方法

/**
     * 项目组领用&报废的审核通过：新增其他出库单
     * 该方法使用seata-TCC方案实现全局事务
     * @param staffOutStock
     * @param materialNum
     */

    @Transactional
    public void staffoutstockAuditPassWithTranscation(StaffOutStock staffOutStock,
                                                      List<Triple<Integer, Integer, Integer>> materialNum){
        staffoutstockCreateAction.create(null, staffOutStock, materialNum);
    }

• · k3c API实现类

这样，一个基于TCC的全局事务链路就建立起来了。

当全局事务执行成功时，我们可以在 server 中看到打印的日志：

如果全局事务执行失败，会进行回滚，此时会执行接口中的rollback，调用金蝶接口删除生成的单据，

7. 总结

本文以seata框架的部署与使用为主线，记录了seata框架运用的一些关键步骤与技术细节，并针对项目落地时遇到的一些的技术问题提供了解决方案。

在后续的推文中，我们还将继续以 seata 框架的源码解析为主线，向大家介绍 seata 实现分布式事务的核心原理与技术细节。