Seata

1 seata概述

1.1 Seata简介

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。

1.1.1 AT 模式

基于支持本地 ACID 事务的关系型数据库。
Java 应用，通过 JDBC 访问数据库。
整体机制
两阶段提交协议的演变：
一阶段：业务数据和回滚日志记录在同一个本地事务中提交，释放本地锁和连接资源。
二阶段：
提交异步化，非常快速地完成。
回滚通过一阶段的回滚日志进行反向补偿。

1.1.2 写隔离

• 一阶段本地事务提交前，需要确保先拿到 全局锁 。
• 拿不到 全局锁 ，不能提交本地事务。
• 拿 全局锁 的尝试被限制在一定范围内，超出范围将放弃，并回滚本地事务，释放本地锁。
以一个示例来说明：
两个全局事务 tx1 和 tx2，分别对 a 表的 m 字段进行更新操作，m 的初始值 1000。
tx1 先开始，开启本地事务，拿到本地锁，更新操作 m = 1000 - 100 = 900。本地事务提交前，先拿到该记录的 全局锁 ，本地提交释放本地锁。 tx2 后开始，开启本地事务，拿到本地锁，更新操作 m = 900 - 100 = 800。本地事务提交前，尝试拿该记录的 全局锁 ，tx1 全局提交前，该记录的全局锁被 tx1 持有，tx2 需要重试等待 全局锁 。
tx1 二阶段全局提交，释放 全局锁 。tx2 拿到 全局锁 提交本地事务。

如果 tx1 的二阶段全局回滚，则 tx1 需要重新获取该数据的本地锁，进行反向补偿的更新操作，实现分支的回滚。
此时，如果 tx2 仍在等待该数据的 全局锁，同时持有本地锁，则 tx1 的分支回滚会失败。分支的回滚会一直重试，直到 tx2 的 全局锁 等锁超时，放弃 全局锁 并回滚本地事务释放本地锁，tx1 的分支回滚最终成功。
因为整个过程 全局锁 在 tx1 结束前一直是被 tx1 持有的，所以不会发生 脏写 的问题。

1.1.3 读隔离

在数据库本地事务隔离级别 读已提交（Read Committed） 或以上的基础上，Seata（AT 模式）的默认全局隔离级别是 读未提交（Read Uncommitted） 。
如果应用在特定场景下，必需要求全局的 读已提交 ，目前 Seata 的方式是通过 SELECT FOR UPDATE 语句的代理。

SELECT FOR UPDATE 语句的执行会申请 全局锁 ，如果 全局锁 被其他事务持有，则释放本地锁（回滚 SELECT FOR UPDATE 语句的本地执行）并重试。这个过程中，查询是被 block 住的，直到 全局锁 拿到，即读取的相关数据是 已提交 的，才返回。
出于总体性能上的考虑，Seata 目前的方案并没有对所有 SELECT 语句都进行代理，仅针对 FOR UPDATE 的 SELECT 语句。

1.2 工作机制

以一个示例来说明整个 AT 分支的工作过程。
业务表：product

AT 分支事务的业务逻辑：

update product set name = 'GTS' where name = 'TXC';

1.2.1 一阶段

过程：
解析 SQL：得到 SQL 的类型（UPDATE），表（product），条件（where name = ‘TXC’）等相关的信息。
查询前镜像：根据解析得到的条件信息，生成查询语句，定位数据。

select id, name, since from product where name = 'TXC';

得到前镜像：
id name since
1 TXC 2014
3. 执行业务 SQL：更新这条记录的 name 为 ‘GTS’。
4. 查询后镜像：根据前镜像的结果，通过 主键 定位数据。

select id, name, since from product where id = 1;

得到后镜像：

id	name	since
1	GTS	2014

5. 插入回滚日志：把前后镜像数据以及业务 SQL 相关的信息组成一条回滚日志记录，插入到 UNDO_LOG 表中。

{"branchId": 641789253,"undoItems": [{"afterImage": {"rows": [{"fields": [{"name": "id","type": 4,"value": 1}, {"name": "name","type": 12,"value": "GTS"}, {"name": "since","type": 12,"value": "2014"}]}],"tableName": "product"},"beforeImage": {"rows": [{"fields": [{"name": "id","type": 4,"value": 1}, {"name": "name","type": 12,"value": "TXC"}, {"name": "since","type": 12,"value": "2014"}]}],"tableName": "product"},"sqlType": "UPDATE"}],"xid": "xid:xxx"
}

7. 提交前，向 TC 注册分支：申请 product 表中，主键值等于 1 的记录的 全局锁 。
8. 本地事务提交：业务数据的更新和前面步骤中生成的 UNDO LOG 一并提交。
9. 将本地事务提交的结果上报给 TC。

1.2.2 二阶段-回滚

10. 收到 TC 的分支回滚请求，开启一个本地事务，执行如下操作。
11. 通过 XID 和 Branch ID 查找到相应的 UNDO LOG 记录。
12. 数据校验：拿 UNDO LOG 中的后镜与当前数据进行比较，如果有不同，说明数据被当前全局事务之外的动作做了修改。这种情况，需要根据配置策略来做处理，详细的说明在另外的文档中介绍。
13. 根据 UNDO LOG 中的前镜像和业务 SQL 的相关信息生成并执行回滚的语句：
    update product set name = ‘TXC’ where id = 1;
14. 提交本地事务。并把本地事务的执行结果（即分支事务回滚的结果）上报给 TC。

1.2.3 二阶段-提交

15. 收到 TC 的分支提交请求，把请求放入一个异步任务的队列中，马上返回提交成功的结果给 TC。
16. 异步任务阶段的分支提交请求将异步和批量地删除相应 UNDO LOG 记录。

2 Seata 部署

Seata基础环境配置
需要在数据库中创建undo_log表
在需要使用全局事务的Schema中创建

CREATE TABLE undo_log (id bigserial NOT NULL,branch_id int8 NOT NULL,xid varchar(100) NOT NULL,context varchar(128) NOT NULL,rollback_info bytea NOT NULL,log_status int4 NOT NULL,log_created timestamp NOT NULL,log_modified timestamp NOT NULL,ext varchar(100) NULL DEFAULT NULL::character varying,CONSTRAINT undo_log_pkey PRIMARY KEY (id),CONSTRAINT ux_undo_log UNIQUE (xid, branch_id)
);

注意事项

由于本文中使用的seata修改了源码Bug，请按如下操作 修改Constants.DBKEYS_SPLIT_CHAR 为 “,”（需要将引用常量的类覆盖到jar中，ChannelManager.class和RmNettyRemotingClient.class），最后将seata-all.jar重新编译并上传到Maven私服。

源码中需要开启全局事务。

2.1 单机部署

安装包下载链接：

https://github.com/seata/seata/releases

根据需要版本自行选择，这里选择1.4.0，安装包类型自行选择。

安装包下载完成后直接解压

[root@localhost src]# tar -zxvf seata-server-1.4.0.tar.gz

查看解压后目录结构

[root@localhost src]# cd seata  

	bin ：启动文件conf：配置文件，（仓库、配置中心、本地file文件配置）lib：依赖jar包logs：日志

启动seata

nohup ./seata-server.sh &   （可以指定端口号启动： nohup ./seata-server.sh -p 8093 &）

注意：如果使用本地file文件方式，服务端配置文件不需要修改，需开发在代码中配置file文件即可。

2.2 集群部署

Seata 的高可用依赖于注册中心、配置中心和数据库来实现。
Seata-Server 需要使用注册中心，并把事务数据保存到数据库中，以数据库db模式为例。

需要修改配置中心的以下几个配置(含db与redis,二者选其一 注:redis需seata-server 1.3版本及以上)

service.vgroupMapping.my_test_tx_group=default
store.mode=db|redis
-----db-----
store.db.datasource=druid
store.db.dbType=mysql
store.db.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
store.db.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/seata?useUnicode=true
store.db.user=root
store.db.password=123456
----redis----
store.redis.host=127.0.0.1
store.redis.port=6379
store.redis.maxConn=10
store.redis.minConn=1
store.redis.database=0
store.redis.password=null
store.redis.queryLimit=100

db模式需要在数据库创建 global_table, branch_table, lock_table表
相应的脚本在GitHub 的 /script/server/db/ 目录下
脚本链接：

https://github.com/seata/seata/tree/develop/script/server/db

支持三种数据库，自选。

这样，启动多个seata-server，即可实现其高可用

3 Seata 集成其他软件配置

Seata集成第三方软件时需要修改registry.conf文件，这里集成apollo 和 zookeeper。
Apollo

Zookeeper

修改完成后重启seata。

3.1 Seata 集成apollo

首先将github上的config.txt文件下载到需要执行的服务器上，放在根目录下。
链接：

https://github.com/seata/seata/tree/develop/script/config-center

文件内容主要包括apollo中的配置和集成其他软件时的配置参数。脚本执行完成后会自动添加。 首先在apollo中生成令牌。

Apollo令牌配置链接

http://你的apollo地址（域名或者ip）/open/manage.html

Apollo令牌配置完成后在服务器上执行脚本。
Seata集成apollo 需要在apollo客户端服务器上执行官方脚本。

脚本连接：

https://github.com/seata/seata/tree/develop/script/config-center/apollo

脚本执行命令：

sh ${SEATAPATH}/script/config-center/apollo/apollo-config.sh -h localhost -p 8070 -e DEV -a seata-server -c default -n application -d apollo -r apollo -t 3aa026fc8435d0fc4505b345b8fa4578fb646a2c

参数说明：

-h：主机，默认值为localhost。
-p：端口，默认值为8070。
-e：托管配置环境，默认值为DEV。
-a：名称空间所属的AppId，默认值为seata-server。
-c：托管配置群集名称，通常，您可以使用默认值。如果是特殊群集，则只需输入相应群集的名称，默认值为default。
-n：托管名称空间的名称，如果格式不是属性，则需要添加后缀名称，例如sample.yml，默认值为application。
-d：项目的创建者，采用域帐户的格式，即sso系统的用户ID。
-r：发布者，域帐户，请注意：如果ApolloConfigDB.ServerConfig中的namespace.lock.switch设置为true（默认为false），则环境不允许发布者和编辑者为同一个人。因此，如果编辑是章三，那么发布者就不再是章三。
-t：Apollo管理员在http：// {portal_address} /open/manage.html中创建第三方应用程序，最好在创建之前检查是否已创建此AppId。成功创建后，将生成令牌。

实际命令根据项目实际情况修改。

sh apollo-config.sh -h 192.168.0.40 -p 9090 -e FAT -a common -c customer -n PSC.COMMON -d admin -r admin -t 583188ccb3e5d7114aaceff96cd89264c2e6f34b

脚本执行完成后在apollo 上确定参数是否添加成功。如果是未发布状态，手动发布一下。

Apollo 到这里配置完成。

3.2 Seata集成zookeeper

Seata集成zookeeper比较简单
只需执行官方的脚本即可。
脚本链接：

https://github.com/seata/seata/tree/develop/script/config-center/zk

执行命令：

sh ${SEATAPATH}/script/config-center/zk/zk-config.sh -h localhost -p 2181 -z "/Users/zhangchenghui/zookeeper-3.4.14"

参数说明：

-h：主机，默认值为localhost。
-p：端口，默认值为2181。
-z：zk路径

实际命令：根据项目实际情况修改。

sh zk-config.sh -h 192.168.16.175 -p 2181 -z "/home/DATA/zookeeper/zookeeper-3.4.8"

到此seata配置完成！！