事务
某些业务要求,一系列操作必须全部执行,而不能仅执行一部分。例如,一个转账操作:
- -- 从id=1的账户给id=2的账户转账100元
- -- 第一步:将id=1的A账户余额减去100
- UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
- -- 第二步:将id=2的B账户余额加上100
- UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;
这两条SQL语句必须全部执行,或者,由于某些原因,如果第一条语句成功,第二条语句失败,就必须全部撤销。
这种把多条语句作为一个整体进行操作的功能,被称为数据库事务。数据库事务可以确保该事务范围内的所有操作都可以全部 成功或者全部失败。如果事务失败,那么效果就和没有执行这些SQL一样,不会对数据库数据有任何改动。
微服务
如果一个事务涉及的所有操作能够放在一个服务内部,那么使用各门语言里事务相关的库,可以轻松的实现多个操作作为整体的事务操作。
但是有些服务,例如生成订单涉及做很多操作,包括库存、优惠券、赠送、账户余额等。当系统复杂程度增加时,想要把所有这些操作放到一个服务内实现,会导致耦合度太高,维护成本非常高。
针对复杂的系统,当前流行的微服务架构是非常好的解决方案,该架构能够把复杂系统进行拆分,拆分后形成了大量微服务,独立开发,独立维护。
虽然服务拆分了,但是订单本身的逻辑需要多个操作作为一个整体,要么全部成功,要么全部失败,这就带来了新的挑战。如何把散落在各个微服务中的本地事务,组成一个大的事务,保证他们作为一个整体,这就是分布式事务需要解决的问题。
分布式事务
分布式事务简单的说,就是一次大的操作由不同的小操作组成,这些小的操作分布在不同的服务器上,且属于不同的应用,分布式事务需要保证这些小操作要么全部成功,要么全部失败。本质上来说,分布式事务就是为了保证不同数据库的数据一致性。
分布式事务方案包括:
- xa
- tcc
- saga
- 可靠消息
下面我们看看最简单的xa
XA
XA是由X/Open组织提出的分布式事务的规范,XA规范主要定义了(全局)事务管理器(TM)和(局部)资源管理器(RM)之间的接口。本地的数据库如mysql在XA中扮演的是RM角色
XA一共分为两阶段:
第一阶段(prepare):即所有的参与者RM准备执行事务并锁住需要的资源。参与者ready时,向TM报告已准备就绪。 第二阶段 (commit/rollback):当事务管理者(TM)确认所有参与者(RM)都ready后,向所有参与者发送commit命令。
目前主流的数据库基本都支持XA事务,包括mysql、oracle、sqlserver、postgre
我们看看本地数据库是如何支持XA的:
第一阶段 准备
- XA start '4fPqCNTYeSG'
- UPDATE `user_account` SET `balance`=balance + 30,`update_time`='2021-06-09 11:50:42.438' WHERE user_id = '1'
- XA end '4fPqCNTYeSG'
- XA prepare '4fPqCNTYeSG'
- -- 当所有的参与者完成了prepare,就进入第二阶段 提交
- xa commit '4fPqCNTYeSG'
xa实践
介绍了这么多,我们来实践完成一个微服务上的xa事务,加深分布式事务的理解,这里采用dtm作为分布式事务的管理者,来运行其中一个xa的demo
安装go 安装mysql
获取dtm
- git clone https://github.com/yedf/dtm.git
- cd dtm
配置mysql
- cp conf.sample.yml conf.yml
- vi conf.yml
运行示例
go run app/main.go xa
从日志里,能够找到XA部分的输出,最后成功提交完成了事务
- # 服务1输出
- XA start '4fPqCNTYeSG'
- UPDATE `user_account` SET `balance`=balance - 30,`update_time`='2021-06-09 11:50:42.438' WHERE user_id = '1'
- XA end '4fPqCNTYeSG'
- XA prepare '4fPqCNTYeSG'
- # 服务2输出
- XA start '4fPqCPijxyC'
- UPDATE `user_account` SET `balance`=balance + 30,`update_time`='2021-06-09 11:50:42.493' WHERE user_id = '2'
- XA end '4fPqCPijxyC'
- XA prepare '4fPqCPijxyC'
- # 服务1输出
- xa commit '4fPqCNTYeSG'
- #服务2输出
- xa commit '4fPqCPijxyC'
整个交互的时序详情如下
代码如下:
- // 微服务的处理函数:
- app.POST(BusiAPI+"/TransInXa", common.WrapHandler(func(c *gin.Context) (interface{}, error) {
- return XaClient.XaLocalTransaction(c.Request.URL.Query(), func(db *sql.DB, xa *dtmcli.Xa) (interface{}, error) {
- _, err := dtmcli.DBExec(db, "update dtm_busi.user_account set balance=balance+? where user_id=?", reqFrom(c).Amount, 2)
- return dtmcli.MapSuccess, err
- })
- }))
- app.POST(BusiAPI+"/TransOutXa", common.WrapHandler(func(c *gin.Context) (interface{}, error) {
- return XaClient.XaLocalTransaction(c.Request.URL.Query(), func(db *sql.DB, xa *dtmcli.Xa) (interface{}, error) {
- _, err := dtmcli.DBExec(db, "update dtm_busi.user_account set balance=balance-? where user_id=?", reqFrom(c).Amount, 1)
- return dtmcli.MapSuccess, err
- })
- }))
- // 开启XA事务
- err := XaClient.XaGlobalTransaction(gid, func(xa *dtmcli.Xa) (*resty.Response, error) {
- resp, err := xa.CallBranch(&TransReq{Amount: 30}, Busi+"/TransOutXa")
- if err != nil {
- return resp, err
- }
- return xa.CallBranch(&TransReq{Amount: 30}, Busi+"/TransInXa")
- })
总结
至此,一个完整的xa分布式事务介绍完成。
关于分布式事务更多更全面的知识,请参考 分布式事务最经典的七种解决方案
在这篇简短的文章里,我们大致介绍了 事务,分布式事务,微服务处理XA事务。有兴趣的同学可以通过 dtm 继续研究分布式事务。