1　Seata介绍

Seata是由阿里中间件团队发起的开源分布式事务框架项目，

依赖支持本地 ACID 事务的关系型数据库，

可以高效并且对业务0侵入的方式解决微服务场景下面临的分布式事务问题，

目前提供AT模式(即2PC)、TCC、SAGA 和 XA 的分布式事务解决方案。

2　Seata的设计思想

Seata的设计目标其一是对业务无侵入，因此从业务无侵入的2PC方案着手，在传统2PC的基础上演进，并解决2PC方案面临的刚性事务问题。

2.1　Seata术语&实现原理

TC (Transaction Coordinator) - 事务协调者
   它是独立的中间件，需要独立部署运行，它维护全局事务的运行状态，接收TM指令发起全局事务的提交与回滚，
   负责与RM通信协调各各分支事务的提交或回滚。

TM (Transaction Manager) - 事务管理器 - 事务发起者
   TM需要嵌入应用程序中工作，它负责开启一个全局事务，并最终向TC发起全局提交或全局回滚的指令。

RM (Resource Manager) - 资源管理器 - 事务参与者
   控制分支事务，负责分支注册、状态汇报，并接收事务协调器TC的指令，驱动分支（本地）事务的提交和回滚。

2.2　AT模式 工作机制

首先：AT模式是由2PC演变而来，在2PC的基础上增加了数据镜像（undolog表）的功能来实现分布式事务的回滚。

流程：

TM要求TC开始一项新的事务分支。TC生成代表全局事务的XID返回给TM。
TM请求其它服务时携带XID参数通过微服务的调用链传播。
RM将本地事务注册为XID到TC的相应全局事务的分支。
TM要求TC提交或回滚XID的相应全局事务。
TC驱动XID对应的全局事务下的所有分支事务以完成分支提交或回滚。

如果需要回滚的话，需要用到“undolog回滚日志”表进行回滚操作。

2.3　undolog回滚日志表详解（前置、后置镜像）

案例：

1、user业务表

CREATE TABLE `user` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `age` int(11) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

insert into user values(1, "王明", 19);
insert into user values(1, "王亮", 10);

2、执行业务SQL：update user set age = 20 where name = “王明”;

3、Seata会拦截该业务SQL，对该SQL添加前置镜像、后置镜像并将前置、后置镜像得到的数据记录到undolog表中：

前置镜像：业务SQL修改之前的数据；

后置镜像：业务SQL修改之后的数据。

前置镜像：select id, name, age from user where name = “王明”;
业务SQL：update user set age = 20 where name = “王明”;
后置镜像：select id, name, age from user where id = #{前置镜像得到的主键id};

前置镜像的到的数据：

后置镜像得到的数据：

4、如果执行回滚操作，则根据XID读取undolog表中的前置镜像和业务SQL信息，并生成回滚SQL语句执行：

生成的回滚SQL语句：update user set age = 19 where id = 1;

5、如果执行提交，则直接把undolog表中，相关镜像删除即可。

3　Seata环境搭建

3.1　Seata服务器搭建

本次实践为seata最新版本为v1.5.1，

下载地址
http://seata.io/zh-cn/blog/download.html，下载下来进行解压，目录结构如下：

3.1.1　Seata简单安装 - 单机

进入bin目录直接启动seata，

seata服务默认端口是8091、客户端端口7091

window下双击运行seata-server.bat
linux下运行seata-server.sh

输出以下信息表示启动成功，默认Seata服务端口8091

4.1.1　seata高可用安装 - 集成Nacos、DB

Seata服务端支持三种存储模式（store.mode）：

file：单机模式，全局事务会话信息内存中读写并持久化本地文件root.data，性能较高

db：高可用模式，全局事务会话信息通过db共享，相应性能差些

redis：Seata-Server 1.3及以上版本支持,性能较高,存在事务信息丢失风险,请提前配置适合当前场景的redis持久化配置

4.1.2　创建Seata依赖的数据库实例

新建一个seata数据库实例，然后导入以下SQL，或者导入学习资料中提供的seata.sql。

注意：seata数据库字符集需要是utf8mb4 -- UTF-8 Unicode

SET FOREIGN_KEY_CHECKS=0;

-- ----------------------------
-- Table structure for branch_table
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `branch_table`;
CREATE TABLE `branch_table` (
  `branch_id` bigint(20) NOT NULL,
  `xid` varchar(128) NOT NULL,
  `transaction_id` bigint(20) DEFAULT NULL,
  `resource_group_id` varchar(32) DEFAULT NULL,
  `resource_id` varchar(256) DEFAULT NULL,
  `branch_type` varchar(8) DEFAULT NULL,
  `status` tinyint(4) DEFAULT NULL,
  `client_id` varchar(64) DEFAULT NULL,
  `application_data` varchar(2000) DEFAULT NULL,
  `gmt_create` datetime(6) DEFAULT NULL,
  `gmt_modified` datetime(6) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`branch_id`),
  KEY `idx_xid` (`xid`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

-- ----------------------------
-- Records of branch_table
-- ----------------------------

-- ----------------------------
-- Table structure for distributed_lock
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `distributed_lock`;
CREATE TABLE `distributed_lock` (
  `lock_key` char(20) NOT NULL,
  `lock_value` varchar(20) NOT NULL,
  `expire` bigint(20) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`lock_key`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

-- ----------------------------
-- Records of distributed_lock
-- ----------------------------
INSERT INTO `distributed_lock` VALUES ('AsyncCommitting', ' ', '0');
INSERT INTO `distributed_lock` VALUES ('RetryCommitting', ' ', '0');
INSERT INTO `distributed_lock` VALUES ('RetryRollbacking', ' ', '0');
INSERT INTO `distributed_lock` VALUES ('TxTimeoutCheck', ' ', '0');

-- ----------------------------
-- Table structure for global_table
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `global_table`;
CREATE TABLE `global_table` (
  `xid` varchar(128) NOT NULL,
  `transaction_id` bigint(20) DEFAULT NULL,
  `status` tinyint(4) NOT NULL,
  `application_id` varchar(32) DEFAULT NULL,
  `transaction_service_group` varchar(32) DEFAULT NULL,
  `transaction_name` varchar(128) DEFAULT NULL,
  `timeout` int(11) DEFAULT NULL,
  `begin_time` bigint(20) DEFAULT NULL,
  `application_data` varchar(2000) DEFAULT NULL,
  `gmt_create` datetime DEFAULT NULL,
  `gmt_modified` datetime DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`xid`),
  KEY `idx_status_gmt_modified` (`status`,`gmt_modified`),
  KEY `idx_transaction_id` (`transaction_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

-- ----------------------------
-- Records of global_table
-- ----------------------------

-- ----------------------------
-- Table structure for lock_table
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `lock_table`;
CREATE TABLE `lock_table` (
  `row_key` varchar(128) NOT NULL,
  `xid` varchar(128) DEFAULT NULL,
  `transaction_id` bigint(20) DEFAULT NULL,
  `branch_id` bigint(20) NOT NULL,
  `resource_id` varchar(256) DEFAULT NULL,
  `table_name` varchar(32) DEFAULT NULL,
  `pk` varchar(36) DEFAULT NULL,
  `status` tinyint(4) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '0:locked ,1:rollbacking',
  `gmt_create` datetime DEFAULT NULL,
  `gmt_modified` datetime DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`row_key`),
  KEY `idx_status` (`status`),
  KEY `idx_branch_id` (`branch_id`),
  KEY `idx_xid_and_branch_id` (`xid`,`branch_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

4.1.2　启动nacos

可以使用资料中的nacos-2.4.5.jar文件，通过java -jar nacos-2.4.5.jar的方式启动nacos服务，启动nacos前需要修改数据源地址。

学习资料中提供了nacos依赖的数据库SQL文件：nacos.sql

资料下载地址：
https://pan.baidu.com/s/16YFbXeRpOzNWIO_jhyH0-g?pwd=1bvd

4.1.3　在nacos配置中心添加Seata配置seataServer.properties

Data ID: seataServer.properties

Group: SEATA_GROUP

添加seataServer.properties内容，需要自行修改seata数据库连接。

service.vgroupMapping.default-tx-group=default
service.default.grouplist=127.0.0.1:8091
service.enableDegrade=false
service.disableGlobalTransaction=false
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
store.db.user=root
store.db.password=root
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

4.1.4　修改Seata配置文件application.yml

修改seata-server-1.5.1\seata\conf\application.yml配置文件，修改config、registry的type值为nacos

注意：如果使用了Nacos作为配置中心，那么就不需要在该配置文件中配置store，Seata会从Nacos配置中心读取。

server:
  port: 7091

spring:
  application:
    name: seata-server

logging:
  config: classpath:logback-spring.xml
  file:
    path: ${user.home}/logs/seata
  extend:
    logstash-appender:
      destination: 127.0.0.1:4560
    kafka-appender:
      bootstrap-servers: 127.0.0.1:9092
      topic: logback_to_logstash

console:
  user:
    username: seata
    password: seata

seata:
  config:
    # support: nacos, consul, apollo, zk, etcd3
    type: nacos
    nacos:
      server-addr: 127.0.0.1:8848
      namespace:
      group: SEATA_GROUP
      username: nacos
      password: nacos
      ##if use MSE Nacos with auth, mutex with username/password attribute
      #access-key: ""
      #secret-key: ""
      data-id: seataServer.properties
  registry:
    # support: nacos, eureka, redis, zk, consul, etcd3, sofa
    type: nacos
    nacos:
      application: seata-server
      server-addr: 127.0.0.1:8848
      group: SEATA_GROUP
      namespace:
      cluster: default
      username: nacos
      password: nacos
  # store:
    # support: file 、 db 、 redis
    # mode: db
    # db:
      # datasource: druid
      # db-type: mysql
      # driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
      # url: jdbc:mysql://${MY_MYSQL_URL}/seata?rewriteBatchedStatements=true
      # user: ${MY_MYSQL_USERNAME}
      # password: ${MY_MYSQL_PASSWORD}
      # min-conn: 5
      # max-conn: 100
      # global-table: global_table
      # branch-table: branch_table
      # lock-table: lock_table
      # distributed-lock-table: distributed_lock
      # query-limit: 100
      # max-wait: 5000
#  server:
#    service-port: 8091 #If not configured, the default is '${server.port} + 1000'
  security:
    secretKey: SeataSecretKey0c382ef121d778043159209298fd40bf3850a017
    tokenValidityInMilliseconds: 1800000
    ignore:
      urls: /,/**/*.css,/**/*.js,/**/*.html,/**/*.map,/**/*.svg,/**/*.png,/**/*.ico,/console-fe/public/**,/api/v1/auth/login

4.1.5　启动Seata服务

进入bin目录启动Seata，Seata服务默认端口是8091、客户端端口7091

window下双击运行seata-server.bat
linux下运行seata-server.sh

5.1　Seata客户端搭建

5.1.1　在业务数据库中需要加入undo_log表

CREATE TABLE `undo_log` (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `branch_id` bigint(20) NOT NULL,
  `xid` varchar(100) NOT NULL,
  `context` varchar(128) NOT NULL,
  `rollback_info` longblob NOT NULL,
  `log_status` int(11) NOT NULL,
  `log_created` datetime NOT NULL,
  `log_modified` datetime NOT NULL,
  `ext` varchar(100) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `ux_undo_log` (`xid`,`branch_id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=19 DEFAULT CHARSET=utf8;

5.1.2　Seata依赖

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId>
    <version>2.2.3.RELEASE</version>
</dependency>

5.1.3　application.yml配置

server:
  port: 8080
spring:
  application:
    name: kexuekt-mamber
  datasource:
    url: jdbc:mysql://${MY_MYSQL_URL}/mamber?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=GMT
    username: ${MY_MYSQL_USERNAME}
    password: ${MY_MYSQL_PASSWORD}
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver

seata:
  enabled: true
  enable-auto-data-source-proxy: true
  tx-service-group: default-tx-group
  service:
    vgroup-mapping:
      default-tx-group: default
    disable-global-transaction: false
  client:
    rm:
      report-success-enable: false

注意：

5.1.4　使用时在TM发起方的方法上添加注解@GlobalTransactional，即可。