SEATA AT 事务模式

Seata术语

TC (Transaction Coordinator) - 事务协调者

维护全局和分支事务的状态,驱动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。

AT模式

前提

* 基于支持本地 ACID 事务的关系型数据库。

* Java 应用,通过 JDBC 访问数据库。

整体机制

一阶段:业务数据和回滚日志记录在同一个本地事务中提交,释放本地锁和连接资源。

二阶段:提交异步化,非常快速地完成。回滚通过一阶段的回滚日志进行反向补偿。

读隔离&写隔离

下面用三张图说明读写隔离机制

读隔离:


读隔离工作流程

数据库本地事务隔离级别 读已提交(Read Committed) 或以上的基础上,SeatAT 模式)的默认全局隔离级别是 读未提交(Read Uncommitted) 。

如果应用在特定场景下,必需要求全局的 读已提交 ,目前 Seata 的方式是通过 SELECT FOR UPDATE 语句的代理。

SELECT FOR UPDATE 语句的执行会申请 全局锁 ,如果 全局锁 被其他事务持有,则释放本地锁(回滚 SELECT FOR UPDATE 语句的本地执行)并重试。这个过程中,查询是被 block 住的,直到 全局锁 拿到,即读取的相关数据是 已提交 的,才返回。

写隔离:

官网示例

两个全局事务 tx1 和 tx2,分别对 a 表的 m 字段进行更新操作,m 的初始值 1000。

tx1 先开始,开启本地事务,拿到本地锁,更新操作 m = 1000 - 100 = 900。本地事务提交前,先拿到该记录的 全局锁 ,本地提交释放本地锁。 tx2 后开始,开启本地事务,拿到本地锁,更新操作 m = 900 - 100 = 800。本地事务提交前,尝试拿该记录的 全局锁 ,tx1 全局提交前,该记录的全局锁被 tx1 持有,tx2 需要重试等待 全局锁 。


写隔离:二阶段全局提交

tx1 二阶段全局提交,释放 全局锁 。tx2 拿到 全局锁 提交本地事务。


二阶段回滚

tx1 的二阶段全局回滚,则 tx1 需要重新获取该数据的本地锁,进行反向补偿的更新操作,实现分支的回滚。

此时,如果 tx2 仍在等待该数据的 全局锁,同时持有本地锁,则 tx1 的分支回滚会失败。分支的回滚会一直重试,直到 tx2 的 全局锁 等锁超时,放弃 全局锁 并回滚本地事务释放本地锁,tx1 的分支回滚最终成功。

因为整个过程 全局锁 在 tx1 结束前一直是被 tx1 持有的,所以不会发生 脏写 的问题。

具体工作流程:

工作流程

1,TM 请求 TC,开始一个新的全局事务,TC 会为这个全局事务生成一个 XID。

2,XID 通过微服务的调用链传递到其他微服务。

3,RM 把本地事务作为这个XID的分支事务注册到TC。

4,TM 请求 TC 对这个 XID 进行提交或回滚。

5,TC 指挥这个 XID 下面的所有分支事务进行提交、回滚。

example:

业务表:product

AT 分支事务的业务逻辑:

update product set name='GTS' where name='TXC';

一阶段

过程:

1,解析 SQL:得到 SQL 的类型(UPDATE),表(product),条件(where name = 'TXC')等相关的信息。

2,查询前镜像:根据解析得到的条件信息,生成查询语句,定位数据。

select id,name, since from product where name='TXC';

得到前镜像:

beforeImage

3,执行业务 SQL:更新这条记录的 name 为 'GTS'。

4,查询后镜像:根据前镜像的结果,通过 主键 定位数据。

select id,name, since from product where id=1`;

得到后镜像:

afterImage

5,插入回滚日志:把前后镜像数据以及业务 SQL 相关的信息组成一条回滚日志记录,插入到 UNDO_LOG 表中。

{"branchId":641789253,"undoItems": [{"afterImage": {"rows": [{"fields": [{"name":"id","type":4,"value":1}, {"name":"name","type":12,"value":"GTS"}, {"name":"since","type":12,"value":"2014"}]}],"tableName":"product"},"beforeImage": {"rows": [{"fields": [{"name":"id","type":4,"value":1}, {"name":"name","type":12,"value":"TXC"}, {"name":"since","type":12,"value":"2014"}]}],"tableName":"product"},"sqlType":"UPDATE"}],"xid":"xid:xxx"}

6,提交前,向 TC 注册分支:申请 product 表中,主键值等于 1 的记录的 全局锁 。

7,本地事务提交:业务数据的更新和前面步骤中生成的 UNDO LOG 一并提交。

8,将本地事务提交的结果上报给 TC。

二阶段-回滚

1,收到 TC 的分支回滚请求,开启一个本地事务,执行如下操作。

2,通过 XID 和 Branch ID 查找到相应的 UNDO LOG 记录。

3,数据校验:拿 UNDO LOG 中的后镜与当前数据进行比较,如果有不同,说明数据被当前全局事务之外的动作做了修改。这种情况,需要根据配置策略来做处理,详细的说明在另外的文档中介绍。

4,根据 UNDO LOG 中的前镜像和业务 SQL 的相关信息生成并执行回滚的语句:

updateproductsetname='TXC'whereid=1;

5,提交本地事务。并把本地事务的执行结果(即分支事务回滚的结果)上报给 TC。

二阶段-提交

1,收到 TC 的分支提交请求,把请求放入一个异步任务的队列中,马上返回提交成功的结果给 TC。

2,异步任务阶段的分支提交请求将异步和批量地删除相应 UNDO LOG 记录。

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