分散式事務與Seate框架（2）——Seata實踐

JJian發表於2021-05-13

前言

　　在上一篇博文（分散式事務與Seate框架（1）——分散式事務理論）中瞭解了足夠的分散式事務的理論知識後，到了實踐部分，在工作中雖然用到了Seata，但是自己卻並沒有完全實踐過，所以自己私下花點時間實踐以加深理解，實際上在實踐過程中遇到了很多的坑（比如Seata與SpringCloudAlibaba的整合中版本相容性問題，是個很讓人頭疼的一塊，甚至專門去github提過issue），有時候甚至得跟蹤原始碼進行分析，這也使我加強了對閱讀原始碼的能力。總之都是要code的。本篇博文主要結合實踐深入講解Seata AT模式！

　　參考資料《Spring Cloud Alibaba 微服務原理與實戰》（PDF電子書資源，有需要的小夥伴可以評論私信我）、官方wiki

　　博文中原始碼已上傳至github(https://github.com/Jian0110/learning-cloudalibaba)，歡迎小夥伴們star...

一、實踐準備工作

1、框架介紹

實踐主要是以“訂單-庫存-賬戶”系統演示，主要的框架圖如下，圖中各個部分充當的分散式事務角色已標明。

　　具體流程：

　　1）使用者登入XXX商品購物系統（假設已有賬戶），

　　2）點選購買某個商品，發起建立訂單請求；

　　3）檢查購買商品的庫存量，如果不夠則建立訂單失敗提示庫存不足；否則鎖定該商品---->減少庫存--->建立訂單；

　　4）訂單建立成功後點選付款（或直接付款無需點選，實際上整個Demo中下單之後模擬立馬支付，並不會點選付款）；

　　5）如果購買成功則對賬戶進行餘額進行判斷，餘額足夠則進行減扣，餘額不夠則進行提示說明

　　6）返回購買成功失敗提示說明。

2、專案結構

專案結構如下：

mvn package打包執行seata服務，即執行TC伺服器（這裡只展示單機）

初始化Seata庫，匯入sql指令碼

二、程式碼實踐

這裡只展示關鍵程式碼，全部程式碼已提交gituhb：，有需要的小夥伴可以自行獲取

1、“訂單-庫存-賬戶”服務

訂單服務：

　　　　TM（microService）：seata-order-service

　　　　RM（DB Resources）：jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/order

OrderService：

@GlobalTransactional // TM開啟全域性事務
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void createOrder(Long productId, BigDecimal price){
        // 這裡模擬獲取的是使用者的賬戶ID
        // 通過上下文獲取userId再獲取accountId（單個賬戶）
        Long accountId = 1L; // 假設已經獲取到了賬戶ID

        // 1.rpc呼叫庫存微服務檢查庫存並減庫存操作
        Boolean deductStorageSuccess =  storageFeignClient.deduct(productId);
        if (!deductStorageSuccess) {
            throw new RuntimeException("storage deduct failed!");
        }
        // 2.建立訂單
        ProductOrder order =  ProductOrder.builder()
                .productId(productId)
                .accountId(accountId)
                .payAmount(price)
                .build();
        log.info("create order : {}", order);
        // 這裡為了模擬回滾，所以先對價格的判斷放到了建立訂單之後，丟擲runtime exception
        if (price.compareTo(BigDecimal.ZERO) < 0) {
            throw new NumberFormatException("product price must greater than zero!");
        }
        orderMapper.insertSelective(order);

        // 3.rpc呼叫賬戶微服務對餘額檢查並扣款操作
        Boolean deductAccountSuccess =  accountFeignClient.deduct(accountId, price);
        if (!deductAccountSuccess) {
            throw new RuntimeException("account deduct failed!");
        }
        // 4. 反饋結果
    }

OrderController：

 /**
     * 模擬建立訂單
     * @param productId
     * @param price
     * @return
     */
    @PostMapping("/create")
    public String create(Long productId, BigDecimal price){
        try {
            orderService.createOrder(productId, price);
        } catch (Exception e) {
            log.error("order failed: ", e);
            return "order failed";
        }
        return "order success";
    }

呼叫的Feign：

@FeignClient(name="seata-account-service")
public interface AccountFeignClient {
    @PostMapping("/account/deduct")
    Boolean deduct(@RequestParam("accountId") Long accountId, @RequestParam("payAmount") BigDecimal payAmount);
}


@FeignClient(name="seata-storage-service")
public interface StorageFeignClient {
    @PostMapping("/storage/deduct")
    Boolean deduct(@RequestParam("productId") Long productId);
}

庫存服務：

　　　　microService：seata-storage-service

　　　　RM（DB Resources）：jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/storage

StorageService

public Boolean deduct(Long productId){
        // 這裡先檢查有沒有庫存了, 生產環境下這裡是需要for update資料庫鎖，或者分散式鎖
        Repo repoFromDB =   repoMapper.selectByPrimaryKey(productId);
        if (repoFromDB == null) {
            throw new RuntimeException("product not exist!");
        }
        // 對庫存減一
        int afterCount = repoFromDB.getAmount()-1;
        // 沒有庫存剩餘了
        if (afterCount < 0) {
            throw new RuntimeException("product storage is no remaining!");
        }
        Repo repo = Repo.builder()
                .id(productId)
                .amount(afterCount)
                .build();
        repoMapper.updateAmount(repo);
        log.info("deduct product[{}] storage, current amount is {}", productId, afterCount);
        return true;
    }

StorageController:

/**
     * 模擬對商品庫存減一
     * @param productId
     * @return
     */
    @PostMapping("/deduct")
    public Boolean deduct(Long productId){
        try {
            storageService.deduct(productId);
        } catch (Exception e) {
            return false;
        }
        return true;
    }

賬戶服務：

　　　　microService：seata-account-service

　　　　RM（DB Resources）：jdbc:mysql:127.0.0.1/account

AccountService：

public void deduct(Long accountId, BigDecimal payAmount){
        // 這裡先檢查有沒有賬戶存在, 生產環境下這裡是需要for update資料庫鎖，或者分散式鎖
        UserAccount userAccountFromDB =  userAccountMapper.selectByPrimaryKey(accountId);
        if (userAccountFromDB == null) {
            throw new RuntimeException("account not exist!");
        }
        // 檢查餘額是否足夠
        BigDecimal afterBalance = userAccountFromDB.getBalance().subtract(payAmount);
        if (afterBalance.compareTo(BigDecimal.ZERO) < 0) {
            throw new RuntimeException("the balance is not enough!");
        }
        UserAccount userAccount = UserAccount.builder()
                .id(accountId)
                .balance(afterBalance)
                .build();
        log.info("deduct account[{}] , current balance is {}", accountId, afterBalance);
        userAccountMapper.updateBalance(userAccount);
    }

AccountController：

/**
     * 模擬賬戶扣款
     * @param accountId
     * @param payAmount
     * @return
     */
    @PostMapping("/deduct")
    public Boolean deduct(Long accountId, BigDecimal payAmount){
        try {
            accountService.deduct(accountId, payAmount);
        } catch (Exception e) {
            return false;
        }
        return true;
    }

2、Seata伺服器，即TC角色

　　首先初始化seata的sql指令碼（sql指令碼參考官方wiki），並開啟seata庫,之後開啟Seata Server（具體的配置與啟動前nacos配置，事務分組等相關概念請參考官方wiki）

3、檢查Nacos服務與配置列表

　　微服務模組啟動後快速註冊到dev名稱空間下的SEATA_GROUP分組，此時TM、RM、TC都已經具備　　　　　　

啟動微服務模組後可以看到日誌輸出，說明啟動成功並且已經成功註冊

RM will register :jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/account
nacos registry, SEATA_GROUP seata-account-service 192.168.99.1:6009 register finished
Started SeataAccountApplication in 30.115 seconds (JVM running for 33.158)
.......
NettyPool create channel to transactionRole:TMROLE,address:169.254.6.29:8091,msg:< RegisterTMRequest{applicationId='seata-account-service', transactionServiceGroup='my_test_tx_group'} >
register TM success. client version:1.4.0, server version:1.4.0,channel:[id: 0xa77dc065, L:/169.254.6.29:52794 - R:/169.254.6.29:8091]
register success, cost 4 ms, version:1.4.0,role:TMROLE,channel:[id: 0xa77dc065, L:/169.254.6.29:52794 - R:/169.254.6.29:8091]

三、執行測試

1、模擬購買支付成功情況

執行啟動所有的微服務後，在TC Serve的日誌可以看到所有的TM、RM都已經註冊了

此時productId=1庫存還剩998

accountId=1的使用者餘額還剩1000元

接下來就是模擬使用者購買商品環節，呼叫http://localhost:6008/order/create，表示使用者想買商品ID=1，價格為12.25的商品

清空日誌，併發起請求檢視日誌：

16:10:45.167  INFO --- [rverHandlerThread_1_4_500] i.s.s.coordinator.DefaultCoordinator     : Begin new global transaction applicationId: seata-order-service,transactionServiceGroup: my_test_tx_group, transactionName: createOrder(java.lang.Long, java.math.BigDecimal),timeout:60000,xid:169.254.6.29:8091:136139747123908608
16:10:45.964  INFO --- [     batchLoggerPrint_1_1] i.s.c.r.p.server.BatchLogHandler         : SeataMergeMessage xid=169.254.6.29:8091:136139747123908608,branchType=AT,resourceId=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/storage,lockKey=repo:1
,clientIp:169.254.6.29,vgroup:my_test_tx_group
16:10:46.086  INFO --- [rverHandlerThread_1_5_500] i.seata.server.coordinator.AbstractCore  : Register branch successfully, xid = 169.254.6.29:8091:136139747123908608, branchId = 136139750928142336, resourceId = jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/storage ,lockKeys = repo:1
16:10:46.788  INFO --- [     batchLoggerPrint_1_1] i.s.c.r.p.server.BatchLogHandler         : SeataMergeMessage xid=169.254.6.29:8091:136139747123908608,branchType=AT,resourceId=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/account,lockKey=user_account:1
,clientIp:169.254.6.29,vgroup:my_test_tx_group
16:10:46.918  INFO --- [rverHandlerThread_1_6_500] i.seata.server.coordinator.AbstractCore  : Register branch successfully, xid = 169.254.6.29:8091:136139747123908608, branchId = 136139754342305793, resourceId = jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/account ,lockKeys = user_account:1
16:10:47.015  INFO --- [     batchLoggerPrint_1_1] i.s.c.r.p.server.BatchLogHandler         : xid=169.254.6.29:8091:136139747123908608,branchType=AT,resourceId=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/order,lockKey=product_order:6,clientIp:169.254.6.29,vgroup:my_test_tx_group
16:10:47.073  INFO --- [rverHandlerThread_1_7_500] i.seata.server.coordinator.AbstractCore  : Register branch successfully, xid = 169.254.6.29:8091:136139747123908608, branchId = 136139755294412801, resourceId = jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/order ,lockKeys = product_order:6
16:10:47.184  INFO --- [     batchLoggerPrint_1_1] i.s.c.r.p.server.BatchLogHandler         : xid=169.254.6.29:8091:136139747123908608,extraData=null,clientIp:169.254.6.29,vgroup:my_test_tx_group
16:10:48.084  INFO --- [      AsyncCommitting_1_1] io.seata.server.coordinator.DefaultCore  : Committing global transaction is successfully done, xid = 169.254.6.29:8091:136139747123908608.
16:10:53.908  INFO --- [       TxTimeoutCheck_1_1] i.s.s.coordinator.DefaultCoordinator     : Global transaction[169.254.6.29:8091:136139530647490560] is timeout and will be rollback.
16:10:54.947  INFO --- [     RetryRollbacking_1_1] io.seata.server.coordinator.DefaultCore  : Rollback global transaction successfully, xid = 169.254.6.29:8091:136139530647490560.

從日誌中我們可以看到：

1）全域性事務XID已經生成，各個分支註冊成功，

2）branchId也已經生成並在全域性事務XID下，資源已被鎖住

3）全域性事務提交成功

檢視此時的庫存與餘額，都已經進行了減扣

2、模擬庫存不足情況

修改productId=1的商品庫存為0：

再次發起請求，檢視TC Server日誌，可以查出明顯發生了全域性事務的回滾

16:20:24.258  INFO --- [verHandlerThread_1_12_500] i.s.s.coordinator.DefaultCoordinator     : Begin new global transaction applicationId: seata-order-service,transactionServiceGroup: my_test_tx_group, transactionName: createOrder(java.lang.Long, java.math.BigDecimal),timeout:60000,xid:169.254.6.29:8091:136142176250875904
16:20:24.279  INFO --- [     batchLoggerPrint_1_1] i.s.c.r.p.server.BatchLogHandler         : xid=169.254.6.29:8091:136142176250875904,extraData=null,clientIp:169.254.6.29,vgroup:my_test_tx_group
16:20:24.420  INFO --- [verHandlerThread_1_13_500] io.seata.server.coordinator.DefaultCore  : Rollback global transaction successfully, xid = 169.254.6.29:8091:136142176250875904.

檢視庫存與餘額情況，庫存仍然是0，餘額仍然是987.75

3、模擬餘額不足情況

修改accountId=1的賬戶餘額小於12.25

再次發起請求，檢視日誌

16:27:41.811  INFO --- [verHandlerThread_1_14_500] i.s.s.coordinator.DefaultCoordinator     : Begin new global transaction applicationId: seata-order-service,transactionServiceGroup: my_test_tx_group, transactionName: createOrder(java.lang.Long, java.math.BigDecimal),timeout:60000,xid:169.254.6.29:8091:136144011456008192
16:27:41.836  INFO --- [     batchLoggerPrint_1_1] i.s.c.r.p.server.BatchLogHandler         : SeataMergeMessage xid=169.254.6.29:8091:136144011456008192,branchType=AT,resourceId=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/storage,lockKey=repo:1
,clientIp:169.254.6.29,vgroup:my_test_tx_group
16:27:41.889  INFO --- [verHandlerThread_1_15_500] i.seata.server.coordinator.AbstractCore  : Register branch successfully, xid = 169.254.6.29:8091:136144011456008192, branchId = 136144011762192385, resourceId = jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/storage ,lockKeys = repo:1
16:27:42.088  INFO --- [     batchLoggerPrint_1_1] i.s.c.r.p.server.BatchLogHandler         : xid=169.254.6.29:8091:136144011456008192,extraData=null,clientIp:169.254.6.29,vgroup:my_test_tx_group
16:27:42.632  INFO --- [verHandlerThread_1_16_500] io.seata.server.coordinator.DefaultCore  : Rollback branch transaction successfully, xid = 169.254.6.29:8091:136144011456008192 branchId = 136144011762192385
16:27:42.754  INFO --- [verHandlerThread_1_16_500] io.seata.server.coordinator.DefaultCore  : Rollback global transaction successfully, xid = 169.254.6.29:8091:136144011456008192.

不同於庫存不足的情況的是，這裡庫存服務分支事務是先註冊TC Server的，因為有異常的並不是庫存服務，需要注意的是因為我模擬的是下單之後立馬支付，支付失敗的話訂單也是不會存在，實際生活中應該是訂單顯示“支付失敗”。

檢視庫存與餘額情況，庫存仍然是997，餘額仍然是10.75

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