初识Seata以及Seata的架构

Seata是 2019 年 1 月份蚂蚁金服和阿里巴巴共同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,为用户打造一站式的分布式解决方案。

官网地址:http://seata.io/,其中的文档、播客中提供了大量的使用说明、源码分析。

Seata事务管理中三个重要的角色

  • TC (Transaction Coordinator) - 事务协调者:维护全局和分支事务的状态,协调全局事务提交或回滚。

  • TM (Transaction Manager) - 事务管理器:定义全局事务的范围、开始全局事务、提交或回滚全局事务。

  • RM (Resource Manager) - 资源管理器:管理分支事务处理的资源,与TC交谈以注册分支事务和报告分支事务的状态,并驱动分支事务提交或回滚。

整体的架构如图:

Seata基于上述架构提供了四种不同的分布式事务解决方案:

  • XA模式:强一致性分阶段事务模式,牺牲了一定的可用性,无业务侵入
  • TCC模式:最终一致的分阶段事务模式,有业务侵入
  • AT模式:最终一致的分阶段事务模式,无业务侵入,也是Seata的默认模式
  • SAGA模式:长事务模式,有业务侵入

无论哪种方案,都离不开TC,也就是事务的协调者。

seata的部署和集成

部署Seata的tc-server

下载

首先我们要下载seata-server包,地址在http://seata.io/zh-cn/blog/download.html

解压

在非中文目录解压缩这个zip包,其目录结构如下:

修改配置

修改conf目录下的registry.conf文件:

内容如下:

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registry {
# tc服务的注册中心类,这里选择nacos,也可以是eureka、zookeeper等
type = "nacos"

nacos {
# seata tc 服务注册到 nacos的服务名称,可以自定义
application = "seata-tc-server"
serverAddr = "127.0.0.1:8848"
group = "DEFAULT_GROUP"
namespace = ""
cluster = "SH"
username = "nacos"
password = "nacos"
}
}

config {
# 读取tc服务端的配置文件的方式,这里是从nacos配置中心读取,这样如果tc是集群,可以共享配置
type = "nacos"
# 配置nacos地址等信息
nacos {
serverAddr = "127.0.0.1:8848"
namespace = ""
group = "SEATA_GROUP"
username = "nacos"
password = "nacos"
dataId = "seataServer.properties"
}
}

在nacos添加配置

特别注意,为了让tc服务的集群可以共享配置,我们选择了nacos作为统一配置中心。因此服务端配置文件seataServer.properties文件需要在nacos中配好。

格式如下:

配置内容如下:

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# 数据存储方式,db|redis
store.mode=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&rewriteBatchedStatements=true
store.db.user=root
store.db.password=123
store.db.minConn=5
store.db.maxConn=30
store.db.globalTable=global_table
store.db.branchTable=branch_table
store.db.queryLimit=100
store.db.lockTable=lock_table
store.db.maxWait=5000
# ----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
# 事务、日志等配置
server.recovery.committingRetryPeriod=1000
server.recovery.asynCommittingRetryPeriod=1000
server.recovery.rollbackingRetryPeriod=1000
server.recovery.timeoutRetryPeriod=1000
server.maxCommitRetryTimeout=-1
server.maxRollbackRetryTimeout=-1
server.rollbackRetryTimeoutUnlockEnable=false
server.undo.logSaveDays=7
server.undo.logDeletePeriod=86400000

# 客户端与服务端传输方式
transport.serialization=seata
transport.compressor=none
# 关闭metrics功能,提高性能
metrics.enabled=false
metrics.registryType=compact
metrics.exporterList=prometheus
metrics.exporterPrometheusPort=9898

==其中的数据库地址、用户名、密码都需要修改成你自己的数据库信息。==

创建数据库表

特别注意:tc服务在管理分布式事务时,需要记录事务相关数据到数据库中,你需要提前创建好这些表。

新建一个名为seata的数据库,运行课前资料提供的sql文件:

这些表主要记录全局事务、分支事务、全局锁信息:

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SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;

-- ----------------------------
-- 分支事务表
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `branch_table`;
CREATE TABLE `branch_table` (
`branch_id` bigint(20) NOT NULL,
`xid` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL,
`transaction_id` bigint(20) NULL DEFAULT NULL,
`resource_group_id` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`resource_id` varchar(256) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`branch_type` varchar(8) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`status` tinyint(4) NULL DEFAULT NULL,
`client_id` varchar(64) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`application_data` varchar(2000) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`gmt_create` datetime(6) NULL DEFAULT NULL,
`gmt_modified` datetime(6) NULL DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`branch_id`) USING BTREE,
INDEX `idx_xid`(`xid`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Compact;

-- ----------------------------
-- 全局事务表
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `global_table`;
CREATE TABLE `global_table` (
`xid` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL,
`transaction_id` bigint(20) NULL DEFAULT NULL,
`status` tinyint(4) NOT NULL,
`application_id` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`transaction_service_group` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`transaction_name` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`timeout` int(11) NULL DEFAULT NULL,
`begin_time` bigint(20) NULL DEFAULT NULL,
`application_data` varchar(2000) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`gmt_create` datetime NULL DEFAULT NULL,
`gmt_modified` datetime NULL DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`xid`) USING BTREE,
INDEX `idx_gmt_modified_status`(`gmt_modified`, `status`) USING BTREE,
INDEX `idx_transaction_id`(`transaction_id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Compact;

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

启动TC服务

进入bin目录,运行其中的seata-server.bat即可:

启动成功后,seata-server应该已经注册到nacos注册中心了。

打开浏览器,访问nacos地址:http://localhost:8848,然后进入服务列表页面,可以看到seata-tc-server的信息:

微服务集成seata

引入依赖

首先,我们需要在微服务中引入seata依赖:

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<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId>
<exclusions>
<exclusion>
<artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId>
<groupId>io.seata</groupId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<!--seata starter 采用1.6.1版本-->
<dependency>
<groupId>io.seata</groupId>
<artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId>
<version>${seata.version}</version>
</dependency>

如果是AT模式

需创建undo_log表,每个涉及到的业务库必须存在一张 undo_log

见:https://github.com/seata/seata/blob/master/script/client/at/db/mysql.sql

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-- for AT mode you must to init this sql for you business database. the seata server not need it.
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `undo_log`
(
`branch_id` BIGINT NOT NULL COMMENT 'branch transaction id',
`xid` VARCHAR(128) NOT NULL COMMENT 'global transaction id',
`context` VARCHAR(128) NOT NULL COMMENT 'undo_log context,such as serialization',
`rollback_info` LONGBLOB NOT NULL COMMENT 'rollback info',
`log_status` INT(11) NOT NULL COMMENT '0:normal status,1:defense status',
`log_created` DATETIME(6) NOT NULL COMMENT 'create datetime',
`log_modified` DATETIME(6) NOT NULL COMMENT 'modify datetime',
UNIQUE KEY `ux_undo_log` (`xid`, `branch_id`)
) ENGINE = InnoDB
AUTO_INCREMENT = 1
DEFAULT CHARSET = utf8mb4 COMMENT ='AT transaction mode undo table';
-- 添加索引
ALTER TABLE `undo_log` ADD INDEX `ix_log_created` (`log_created`);

修改配置文件

需要修改application.yml文件,添加一些配置:

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seata:
data-source-proxy-mode: AT # 默认即是AT模式
registry: # TC服务注册中心的配置,微服务根据这些信息去注册中心获取tc服务地址
# 参考tc服务自己的registry.conf中的配置
type: nacos
nacos: # tc
server-addr: 127.0.0.1:8848
namespace: ""
group: DEFAULT_GROUP
application: seata-tc-server # tc服务在nacos中的服务名称
cluster: SH
tx-service-group: seata-demo # 事务组,根据这个获取tc服务的cluster名称
service:
vgroup-mapping: # 事务组与TC服务cluster的映射关系
seata-demo: SH

微服务如何根据这些配置寻找TC的地址呢?

我们知道注册到Nacos中的微服务,确定一个具体实例需要四个信息:

  • namespace:命名空间
  • group:分组
  • application:服务名
  • cluster:集群名

以上四个信息,在刚才的yaml文件中都能找到:

namespace为空,就是默认的public

结合起来,TC服务的信息就是:public@DEFAULT_GROUP@seata-tc-server@SH,这样就能确定TC服务集群了。然后就可以去Nacos拉取对应的实例信息了。

高可用

Seata的TC服务作为分布式事务核心,一定要保证集群的高可用性。

高可用架构模型

搭建TC服务集群非常简单,启动多个TC服务,注册到nacos即可。

但集群并不能确保100%安全,万一集群所在机房故障怎么办?所以如果要求较高,一般都会做异地多机房容灾。

比如一个TC集群在上海,另一个TC集群在杭州:

微服务基于事务组(tx-service-group)与TC集群的映射关系,来查找当前应该使用哪个TC集群。当SH集群故障时,只需要将vgroup-mapping中的映射关系改成HZ。则所有微服务就会切换到HZ的TC集群了。

TC服务的高可用和异地容灾

模拟异地容灾的TC集群

计划启动两台seata的tc服务节点:

节点名称ip地址端口号集群名称
seata127.0.0.18091SH
seata2127.0.0.18092HZ

之前我们已经启动了一台seata服务,端口是8091,集群名为SH。

现在,将seata目录复制一份,起名为seata2

修改seata2/conf/registry.conf内容如下:

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registry {
# tc服务的注册中心类,这里选择nacos,也可以是eureka、zookeeper等
type = "nacos"

nacos {
# seata tc 服务注册到 nacos的服务名称,可以自定义
application = "seata-tc-server"
serverAddr = "127.0.0.1:8848"
group = "DEFAULT_GROUP"
namespace = ""
cluster = "HZ"
username = "nacos"
password = "nacos"
}
}

config {
# 读取tc服务端的配置文件的方式,这里是从nacos配置中心读取,这样如果tc是集群,可以共享配置
type = "nacos"
# 配置nacos地址等信息
nacos {
serverAddr = "127.0.0.1:8848"
namespace = ""
group = "SEATA_GROUP"
username = "nacos"
password = "nacos"
dataId = "seataServer.properties"
}
}

进入seata2/bin目录,然后运行命令:

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seata-server.bat -p 8092

打开nacos控制台,查看服务列表:

点进详情查看:

将事务组映射配置到nacos

接下来,我们需要将tx-service-group与cluster的映射关系都配置到nacos配置中心。

新建一个配置:

配置的内容如下:

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# 事务组映射关系
service.vgroupMapping.seata-demo=SH

service.enableDegrade=false
service.disableGlobalTransaction=false
# 与TC服务的通信配置
transport.type=TCP
transport.server=NIO
transport.heartbeat=true
transport.enableClientBatchSendRequest=false
transport.threadFactory.bossThreadPrefix=NettyBoss
transport.threadFactory.workerThreadPrefix=NettyServerNIOWorker
transport.threadFactory.serverExecutorThreadPrefix=NettyServerBizHandler
transport.threadFactory.shareBossWorker=false
transport.threadFactory.clientSelectorThreadPrefix=NettyClientSelector
transport.threadFactory.clientSelectorThreadSize=1
transport.threadFactory.clientWorkerThreadPrefix=NettyClientWorkerThread
transport.threadFactory.bossThreadSize=1
transport.threadFactory.workerThreadSize=default
transport.shutdown.wait=3
# RM配置
client.rm.asyncCommitBufferLimit=10000
client.rm.lock.retryInterval=10
client.rm.lock.retryTimes=30
client.rm.lock.retryPolicyBranchRollbackOnConflict=true
client.rm.reportRetryCount=5
client.rm.tableMetaCheckEnable=false
client.rm.tableMetaCheckerInterval=60000
client.rm.sqlParserType=druid
client.rm.reportSuccessEnable=false
client.rm.sagaBranchRegisterEnable=false
# TM配置
client.tm.commitRetryCount=5
client.tm.rollbackRetryCount=5
client.tm.defaultGlobalTransactionTimeout=60000
client.tm.degradeCheck=false
client.tm.degradeCheckAllowTimes=10
client.tm.degradeCheckPeriod=2000

# undo日志配置
client.undo.dataValidation=true
client.undo.logSerialization=jackson
client.undo.onlyCareUpdateColumns=true
client.undo.logTable=undo_log
client.undo.compress.enable=true
client.undo.compress.type=zip
client.undo.compress.threshold=64k
client.log.exceptionRate=100

微服务读取nacos配置

接下来,需要修改每一个微服务的application.yml文件,让微服务读取nacos中的client.properties文件:

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seata:
tx-service-group: seata-demo # 事务组,根据这个获取tc服务的cluster名称
config:
type: nacos
nacos:
server-addr: 127.0.0.1:8848
username: nacos
password: nacos
group: SEATA_GROUP
data-id: client.properties

重启微服务,现在微服务到底是连接tc的SH集群,还是tc的HZ集群,都统一由nacos的client.properties来决定了。