大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。
1 什么是TCC事务
TCC是Try、Confirm、Cancel三个词语的缩写,TCC要求每个分支事务实现三个操作:预处理Try、确认Confirm、撤销Cancel。Try操作做业务检查及资源预留,Confirm做业务确认操作,Cancel实现一个与Try相反的操作即回滚操作。TM首先发起所有的分支事务的try操作,任何一个分支事务的try操作执行失败,TM将会发起所有分支事务的Cancel操作,若try操作全部成功,TM将会发起所有分支事务的Confirm操作,其中Confirm/Cancel操作若执行失败,TM会进行重试。
分支事务失败的情况:
TCC分为三个阶段:
(1) Try 阶段是做业务检查(一致性)及资源预留(隔离),此阶段仅是一个初步操作,它和后续的Confirm 一起才能真正构成一个完整的业务逻辑。
(2) Confirm 阶段是做确认提交,Try阶段所有分支事务执行成功后开始执行 Confirm。通常情况下,采用TCC则认为 Confirm阶段是不会出错的。即:只要Try成功,Confirm一定成功。若Confirm阶段真的出错了,需引入重试机制或人工处理。
(3) Cancel 阶段是在业务执行错误需要回滚的状态下执行分支事务的业务取消,预留资源释放。通常情况下,采用TCC则认为Cancel阶段也是一定成功的。若Cancel阶段真的出错了,需引入重试机制或人工处理。
TM事务管理器:
TM事务管理器可以实现为独立的服务,也可以让全局事务发起方充当TM的角色,TM独立出来是为了成为公用组件,是为了考虑系统结构和软件复用。TM在发起全局事务时生成全局事务记录,全局事务ID贯穿整个分布式事务调用链条,用来记录事务上下文,追踪和记录状态,由于Confirm 和cancel失败需进行重试,因此需要实现为幂等,幂等性是指同一个操作无论请求多少次,其结果都相同。
TCC需要注意三种异常处理分别是空回滚、幂等、悬挂:
(1) 空回滚
在没有调用 TCC 资源 Try 方法的情况下,调用了二阶段的 Cancel 方法,Cancel 方法需要识别出这是一个空回滚,然后直接返回成功。出现原因是当一个分支事务所在服务宕机或网络异常,分支事务调用记录为失败,这个时候其实是没有执行Try阶段,当故障恢复后,分布式事务进行回滚则会调用二阶段的Cancel方法,从而形成空回滚。
解决思路是关键就是要识别出这个空回滚。思路很简单就是需要知道一阶段是否执行,如果执行了,那就是正常回滚;如果没执行,那就是空回滚。前面已经说过TM在发起全局事务时生成全局事务记录,全局事务ID贯穿整个分布式事务调用链条。再额外增加一张分支事务记录表,其中有全局事务 ID 和分支事务 ID,第一阶段 Try 方法里会插入一条记录,表示一阶段执行了。Cancel 接口里读取该记录,如果该记录存在,则正常回滚;如果该记录不存在,则是空回滚。
(2) 幂等
通过前面介绍已经了解到,为了保证TCC二阶段提交重试机制不会引发数据不一致,要求 TCC 的二阶段 Try、Confirm 和 Cancel 接口保证幂等,这样不会重复使用或者释放资源。如果幂等控制没有做好,很有可能导致数据不一致等严重问题。
解决思路在上述“分支事务记录”中增加执行状态,每次执行前都查询该状态。
(3) 悬挂
悬挂就是对于一个分布式事务,其二阶段 Cancel 接口比 Try 接口先执行。
出现原因是在 RPC 调用分支事务try时,先注册分支事务,再执行RPC调用,如果此时 RPC 调用的网络发生拥堵,通常 RPC 调用是有超时时间的,RPC 超时以后,TM就会通知RM回滚该分布式事务,可能回滚完成后,RPC 请求才到达参与者真正执行,而一个 Try 方法预留的业务资源,只有该分布式事务才能使用,该分布式事务第一阶段预留的业务资源就再也没有人能够处理了,对于这种情况,我们就称为悬挂,即业务资源预留后没法继续处理。
解决思路是如果二阶段执行完成,那一阶段就不能再继续执行。在执行一阶段事务时判断在该全局事务下,“分支事务记录”表中是否已经有二阶段事务记录,如果有则不执行Try。
2 Hmily简介
Hmily是一个高性能分布式事务TCC开源框架。基于Java语言来开发(JDK1.8),支持Dubbo,Spring Cloud等RPC框架进行分布式事务。它目前支持以下特性:
(1) 支持嵌套事务 (Nested transaction support).
(2) 采用 disruptor框架进行事务日志的异步读写,与RPC框架的性能毫无差别。
(3) 支持 SpringBoot-starter 项目启动,使用简单。
(4) RPC 框架支持 : dubbo,motan,springcloud。
(5) 本地事务存储支持 : redis,mongodb,zookeeper,file,mysql。
(6) 事务日志序列化支持 :java,hessian,kryo,protostuff。
(7) 采用 Aspect AOP 切面思想与Spring无缝集成,天然支持集群。
(8) RPC 事务恢复,超时异常恢复等。
Hmily利用AOP对参与分布式事务的本地方法与远程方法进行拦截处理,通过多方拦截,事务参与者能透明的调用到另一方的Try、Confirm、Cancel方法;传递事务上下文;并记录事务日志,酌情进行补偿,重试等。Hmily 不需要事务协调服务,但需要提供一个数据库(mysql/mongodb/zookeeper/redis/file)来进行日志存储。
Hmily实现的TCC服务与普通的服务一样,只需要暴露一个接口,也就是它的Try业务。Confirm/Cancel业务逻辑,只是因为全局事务提交/回滚的需要才提供的,因此Confirm/Cancel业务只需要被Hmily TCC事务框架发现即可,不需要被调用它的其他业务服务所感知。
3 案例
3.1 案例说明
本实例通过Hmily实现TCC分布式事务,模拟两个账户的转账交易过程。两个账户分别在不同的银行(张三在bank1、李四在bank2),bank1、bank2是两个微服务。交易过程是,张三给李四转账指定金额。上述交易步骤,要么一起成功,要么一起失败,必须是一个整体性的事务。
张三:
try:
try幂等校验
try悬挂处理
检查余额是否够100元
扣减100元
confirm:
空
cancel:
cancel幂等校验
cancel空回滚处理
增加可用余额100元
李四:
try:
try幂等校验
try悬挂处理
余额增加100元
confirm:
空
cancel:
cancel幂等校验
防止空回滚
减去余额100元
3.2 数据库准备
(1) hmily数据库
CREATE DATABASE `hmily` DEFAULT CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci
(2) 创建bank1库,并导入以下表结构和数据(包含张三账户)
CREATE DATABASE `bank1` DEFAULT CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci
CREATE TABLE `account_info` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '户主姓名',
`card_number` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '银行卡号',
`password` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '帐户密码',
`balance` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '帐户余额',
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;
insert into account_info(name,card_number,password,balance) values('张三用户',1,'123456',10000)
(3) 创建bank2库,并导入以下表结构和数据(包含李四账户)
CREATE DATABASE `bank2` DEFAULT CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci
CREATE TABLE `account_info` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '户主姓名',
`card_number` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '银行卡号',
`password` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '帐户密码',
`balance` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '帐户余额',
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;
insert into account_info(name,card_number,password,balance) values('李四用户',1,'123456',0)
(4) bank1、bank2 创建共同表
CREATE TABLE `local_try_log` (
`tx_no` varchar(64) NOT NULL COMMENT '事务id',
`create_time` datetime DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`tx_no`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
CREATE TABLE `local_confirm_log`(
`tx_no` varchar(64) NOT NULL COMMENT '事务id',
`create_time` datetime DEFAULT NULL
)ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
CREATE TABLE `local_cancel_log`(
`tx_no` varchar(64) NOT NULL COMMENT '事务id',
`create_time` datetime DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`tx_no`)
)ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
3.3 SpringCloud 集成Hmily
3.3.1 添加依赖
<dependency>
<groupId>org.dromara</groupId>
<artifactId>hmily-spring-boot-starter-springcloud</artifactId>
<version>2.0.6-RELEASE</version>
</dependency>
3.3.2 修改配置文件
org:
dromara:
hmily :
#序列化
serializer: kryo
#rpc超时时间,单位秒
recoverDelayTime: 30
#重试次数
retryMax: 5
scheduledDelay: 30
scheduledThreadMax: 10
repositorySupport: db
#是否是发起方
started: true
hmilyDbConfig:
driverClassName: com.mysql.jdbc.Driver
url: jdbc:mysql://192.168.38.40:3306/hmily?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai
username: root
password: 123456
3.3.3 使用方法
@Transactional
@Hmily(confirmMethod = "confirm", cancelMethod = "cancel")
public void updateAccountBalance(String cardNumber, Integer money) {
//try method
}
public void confirm(String cardNumber, Integer money) {
//confirm method
}
public void cancel(String cardNumber, Integer money){
//confirm cancel
}
3.3.4 bank1 AccountInfoService
package com.bank1.service;
import com.bank1.client.Bank2Client;
import com.bank1.excepiton.FeignClientException;
import com.bank1.excepiton.TccTryException;
import com.bank1.mapper.TccMapper;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.dromara.hmily.annotation.Hmily;
import org.dromara.hmily.core.concurrent.threadlocal.HmilyTransactionContextLocal;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;
import com.bank1.mapper.AccountInfoMapper;
import com.bank1.po.AccountInfoPo;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
@Service
@Slf4j
public class AccountInfoService extends ServiceImpl<AccountInfoMapper, AccountInfoPo> {
@Autowired
private TccMapper tccMapper;
@Autowired
private Bank2Client bank2Client;
/** * @Description: tcc try操作,@Hmily注解是开启tcc try方法,在注解中指定confirm方法和cancel方法,并且参数一样 * @Author:rosh * @date: 2020-10-13 * @param cardNumber 卡号 * @param money 金额 */
@Transactional
@Hmily(confirmMethod = "confirm", cancelMethod = "cancel")
public void updateAccountBalance(String cardNumber, Integer money) {
//1 获取全局事务ID
String transId = HmilyTransactionContextLocal.getInstance().get().getTransId();
log.warn("AccountInfoService invoke updateAccountBalance , transId : {}", transId);
//2 幂等校验
if (tccMapper.isExistTry(transId) > 0) {
return;
}
//3 悬挂处理,保证try在cancel执行之前
if (tccMapper.isExistCancel(transId) > 0) {
throw new TccTryException("AccountInfoService invoke updateAccountBalance 出现悬挂现象,transId: " + transId);
}
//4 扣减金额
if (baseMapper.subtractBalance(cardNumber, money) <= 0) {
//扣减失败
throw new TccTryException("bank1 扣减金额失败,transiId: " + transId);
}
//5 更新幂等状态
tccMapper.addTry(transId);
Boolean rs = bank2Client.transfer(cardNumber, money);
log.info("bank2Client远程调用结果:{}", rs);
//6 转账
if (Boolean.FALSE.equals(rs)) {
throw new FeignClientException("AccountInfoService invoke updateAccountBalance failed cause bank2Client invoke transfer failed");
}
}
/** * @Description: tcc confirm * @Author:rosh * @date: 2020-10-13 * @param cardNumber 卡号 * @param money 金额 */
public void confirm(String cardNumber, Integer money) {
// Do nothing
String transId = HmilyTransactionContextLocal.getInstance().get().getTransId();
log.warn("AccountInfoService invoke confirm , transId : {}", transId);
}
/** * @Description: tcc cancel * @Author:rosh * @date: 2020-10-13 * @param cardNumber 卡号 * @param money 金额 */
@Transactional
public void cancel(String cardNumber, Integer money) {
// 1 全局事务ID
String transId = HmilyTransactionContextLocal.getInstance().get().getTransId();
log.warn("AccountInfoService invoke cancel , transId : {}", transId);
// 2 幂等
if (tccMapper.isExistCancel(transId) > 0) {
return;
}
//3 防止空回滚,确保已经try已经执行
if (tccMapper.isExistTry(transId) <= 0) {
return;
}
//4 增加
baseMapper.addBalance(cardNumber, money);
//5 更新幂等
tccMapper.addCancel(transId);
}
}
3.3.5 bank2 AccountInfoService
package com.bank2.service;
import com.bank2.excepiton.TccTryException;
import com.bank2.mapper.AccountInfoMapper;
import com.bank2.mapper.TccMapper;
import com.bank2.po.AccountInfoPo;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.dromara.hmily.annotation.Hmily;
import org.dromara.hmily.core.concurrent.threadlocal.HmilyTransactionContextLocal;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
@Service
@Slf4j
public class AccountInfoService extends ServiceImpl<AccountInfoMapper, AccountInfoPo> {
@Autowired
private TccMapper tccMapper;
/** * @Description: tcc try操作 * @Author:rosh * @date: 2020-10-13 * @param cardNumber 卡号 * @param money 金额 */
@Hmily(confirmMethod = "confirm", cancelMethod = "cancel")
@Transactional
public void addAccountBalance(String cardNumber, Integer money) {
//1 获取分布式ID
String transId = HmilyTransactionContextLocal.getInstance().get().getTransId();
log.warn("AccountInfoService invoke addAccountBalance , transId : {}", transId);
//2 幂等
if (tccMapper.isExistTry(transId) > 0) {
return;
}
//3 悬挂,防止已经执行过cancel
if (tccMapper.isExistCancel(transId) > 0) {
throw new TccTryException("AccountInfoService invoke addAccountBalance 出现悬挂现象,transId: " + transId);
}
//4 增加金额
baseMapper.addBalance(cardNumber, money);
//5 更新幂等状态
tccMapper.addTry(transId);
}
/** * @Description: tcc confirm操作 * @Author:rosh * @date: 2020-10-13 * @param cardNumber 卡号 * @param money 金额 */
public void confirm(String cardNumber, Integer money) {
//获取全局事务ID
String transId = HmilyTransactionContextLocal.getInstance().get().getTransId();
log.warn("AccountInfoService invoke confirm , transId : {}", transId);
}
/** * @Description: tcc cancel操作 * @Author:rosh * @date: 2020-10-13 * @param cardNumber 卡号 * @param money 金额 */
@Transactional
public void cancel(String cardNumber, Integer money) {
//1 获取全局事务ID
String transId = HmilyTransactionContextLocal.getInstance().get().getTransId();
log.warn("AccountInfoService invoke cancel , transId : {}", transId);
// 2 幂等
if (tccMapper.isExistCancel(transId) > 0) {
return;
}
//3 防止空回滚,确保已经try已经执行
if (tccMapper.isExistTry(transId) <= 0) {
return;
}
//4 减少
baseMapper.subtractBalance(cardNumber, money);
//5 更新幂等
tccMapper.addCancel(transId);
}
}
3.3.6 Bank2Client
@FeignClient(value="bank2-server",fallback=Bank2ClientFallback.class)
@Service
public interface Bank2Client {
@GetMapping("/bank2/transfer")
@Hmily
Boolean transfer(@RequestParam("cardNumber") String cardNumber,@RequestParam("money") Integer money);
}
3.4 测试
(1) 张三向李四转账成功。
数据库初始化数据:
调用接口:http://localhost:8500/bank1/transfer?cardNumber=1&money=10
(2) 李四事务失败,张三事务回滚成功。
数据库初始化数据:
修改bank2接口:
调取接口:http://localhost:8500/bank1/transfer?cardNumber=1&money=250
查看bank1日志:
查看数据库:
3.5 GitHub 地址
https://github.com/zhurongsheng666/springcloud-tcc
发布者:全栈程序员-用户IM,转载请注明出处:https://javaforall.cn/143320.html原文链接:https://javaforall.cn
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