Java分布式事务管理框架之 Seata

什么是 Seata

Seata 是一款开源的分布式事务管理框架，由阿里开源团队于 2019 年推出，提供了针对面向微服务架构的分布式事务解决方案，支持本地事务和全局分布式事务，并且支持多种数据源和多语言、多开发框架。

Seata 支持的事务模式

Seata 支持 AT、TCC、SAGA、XA 四种事务模式，其中：

AT：即自动补偿型事务，应用程序在事务提交时，并不会直接提交到数据库，而是先执行业务相关的补偿操作，如果补偿成功则再真正提交。
TCC：即两阶段补偿型事务，通过预留资源和补偿操作实现分布式事务。在 TCC 模式下，事务是一组相关的本地事务，可能存在部分操作成功而部分操作失败的情况，需要在第二阶段执行补偿操作。
SAGA：可以理解为“业务状态机”模式，将业务拆分为多个阶段，每个阶段执行本地事务并记录状态，根据状态转移实现分布式事务。SAGA 模式适用于业务扩张性比较好，适应性强的场景。
XA：即分布式事务协议，它可以跨越不同的数据库和消息队列，保证多个参与者在同一个事务范围内共同协作，从而实现分布式事务。

在使用 Seata 时，可以根据不同的业务场景选择不同的事务模式。

Seata 的基本架构

Seata 的架构包括三个重要组件：

Transaction Coordinator（TC）：也就是全局事务协调者，主要负责全局事务的协调，事务的注册、锁定、回滚和提交等工作。
Transaction Manager（TM）：也就是分支事务管理器，负责分支事务的生命周期，包括本地事务的开始、提交、回滚等操作。
Resource Manager（RM）：也就是分布式事务参与者，表示每个需要参与分布式事务的资源，负责与 TC、TM 通信，接受和执行相应的事务指令。

Seata 的应用程序主要分为两类：

Service：业务服务，或者数据存储服务，通过 Seata Client 向 Seata 客户端组件注册成为 Seata 的分布式事务参与者。
Seata Client：代理应用程序，主要包含两个组件，分别是 RM 和 TM，RM 负责维护与 TC 和 TM 的网络连接，接收和分发事务指令；TM 负责管理该应用程序的本地事务。

Seata 的应用场景

Seata 开发的初衷是为了解决分布式事务一致性问题，它适用于以下场景：

业务场景复杂，需要将单体架构拆分为微服务，但在尽可能多的保持单服务原子性的前提下，需要实现多个业务服务的协同。
数据源分析和调整本身能力不足，数据存储的分布式框架复杂，各种数据存储之间的差异比较大，这些都使得解决分布式事务问题成为必要的任务。
业务系统对可扩展性有较高要求，如果采用单体架构来实现业务拆分，则后续的协同和维护成本都较高。

Seata 的使用流程

Seata 的使用流程非常简单，主要分为以下三个步骤：

Server 端配置：下载 Seata Server 的压缩包，解压后，修改配置文件，包括注册中心地址、数据库类型、数据库地址、用户名、密码和 Server 端口等信息。
Client 端配置：在业务应用程序中添加 Seata Client 依赖，通过修改配置文件或 Spring 配置文件声明本地事务管理器和全局事务管理器的地址。
编写分布式事务代码：修改应用程序的业务代码，通过 Seata Client API 调用实现分布式事务，根据需要选择相应的分布式事务模式、配置事务属性、管理分支事务及异常处理等。

以下为两个简单的 Seata 示例：

示例 1：AT 模式

@Autowired
private AccountMapper accountMapper;

@Override
@Transactional
public void updateAccountBalance(Integer accountId, BigDecimal amount) {
    // 先扣减账户金额
    Account account = accountMapper.selectById(accountId);
    account.setAmount(account.getAmount().subtract(amount));
    accountMapper.updateById(account);

    // 模拟异常，测试 Seata 回滚机制
    int i = 1 / 0;

    // 再增加账户金额
    account = accountMapper.selectById(accountId);
    account.setAmount(account.getAmount().add(amount));
    accountMapper.updateById(account);

}

示例 2：TCC 模式

@GlobalTransactional(name = "create-order", rollbackFor = Exception.class)
public void createOrder(Order order) {
    // 扣减商品库存
    inventoryService.tryDecreaseStock(order.getProductId(), order.getCount());

    // 创建订单
    orderMapper.insert(order);
}

总结

Seata 是一款对于分布式事务问题很好的解决方案，可以支持不同的事务模式，并且可以跨越多种数据源。在实际业务场景中，使用 Seata 可以有效地保障分布式事务的一致性，也可以提高业务系统的可扩展性。

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