Seata


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、TCCSAGA和XA事务模式,为用户打造一站式的分布式解决方案。

XA AT TCC SAGA
一致性 强一致 弱一致 弱一致 最终一致
隔离性 完全隔离 基于全局锁隔离 基于资源预留隔离 无隔离
代码侵入 无 无 有,需要编写三个接口 有,需要编写状态机和补偿业务
性能 差 好 非常好 非常好
场景 对一致性、隔离性有高要求的业务 基于关系型数据库的大多数分布式事务场景都可以 1.对性能要求较高的事务;2.有非关系型数据库要参与的事务 1.业务流程长、业务流程多;2.参与者包含其他公司或遗留系统服务,无法提供TCC模式要求的三个接口

1.Seata的三大角色

在Seata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
  • 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。


2.XA模型

2.1Seata对原始的XA模型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

2.2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

3.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。

3.1Seata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

3.2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
  3. 如果都成功,则立即删除快照
  4. 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

3.3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。

3.4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

4.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

文章作者: Fuchanglai
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