Seata四种模式教程：入门级详解-原创手记-慕课网

概述

本文详细介绍了Seata的四种模式，包括AT、TCC、Saga和XA模式的工作原理及应用场景。通过具体示例，展示了如何配置和使用每种模式来解决分布式事务问题。Seata四种模式教程涵盖了从安装配置到代码实现的全过程，帮助开发者更好地理解和应用Seata。每种模式具有不同的特点和适用场景，能够满足各种分布式事务处理需求。

Seata简介

Seata的作用与应用场景

Seata是一个开源的分布式事务解决方案，旨在提供高性能和易用性的分布式事务处理能力。Seata支持在微服务架构中实现事务的透明管理和回滚，从而确保数据的一致性和完整性。它能够帮助开发人员解决分布式系统中的数据一致性问题，避免由于网络延迟、系统崩溃等因素导致的数据不一致问题。

Seata适用于以下应用场景：

微服务架构：在微服务架构中，服务之间的事务管理变得复杂，Seata能够提供一个统一的解决方案，使得每个服务可以独立地管理自己的事务，同时保证整体一致性。
云原生应用：对于部署在不同云环境中的应用，Seata能够确保即使在异构环境中，也能保持数据的一致性。
跨库事务：当一个业务操作涉及到多个数据库时，Seata可以提供跨库事务的支持，确保多个数据库之间的数据一致性。
需要高度一致性和可靠性：适用于金融系统中的交易操作，确保所有相关操作的原子性。

Seata的核心概念与架构

事务管理器（TM）：事务管理器负责启动/提交/回滚一个全局事务。它会决定事务的启动和结束，是整个分布式事务的发起者。
资源管理器（RM）：资源管理器负责维护事务内的资源。例如，数据库连接就是一个资源。RM负责记录资源的状态，并对资源进行预提交和提交操作。
事务日志库（RL）：事务日志库是存储事务日志的地方。Seata客户端会将提交事务时的状态写入日志库，以便在发生故障时能够恢复事务。
注册中心（Registry）：注册中心用于保存TM和RM之间的地址信息，使得它们可以定位到对方。Seata支持的注册中心包括Zookeeper和Redis。

Seata的架构设计为客户端-服务器模式。TM作为客户端发起全局事务的请求，RM作为服务器处理事务的具体资源。在处理过程中，Seata会通过注册中心进行地址的注册和发现，确保服务之间的通信。

Seata四种模式概述

AT模式

AT模式是Seata中最常用的一种模式。它通过数据库日志解析，来生成undo和redo日志，从而实现对事务的回滚和提交。这种模式适用于大多数的微服务架构场景，尤其是在使用MySQL、PostgreSQL等传统关系型数据库时。

应用场景

AT模式适用于大多数的微服务架构场景，尤其是当业务涉及到的数据库是传统的关系型数据库时。例如，当一个服务需要更新两个数据库的数据表时，可以使用AT模式来保证这两个操作的原子性。

配置与使用教程

以下是一个使用Seata的AT模式的简单示例：

安装Seata：首先需要下载并安装Seata，设置好环境变量等。
配置Seata：在registry.conf文件中配置注册中心，例如使用Zookeeper：

registry {
    # zookeeper
    zookeeper {
        client.timeout = 15000
        serverLists = "localhost:2181"
    }
}

application {
    # 应用id
    applicationId = "seata-demo"
    # 全局事务服务组
    transactionServiceGroup = "my_test_tx_group"
    # 其它配置
}

配置数据库：在数据库的配置文件中添加Seata的配置，例如在MySQL的配置文件中添加：

spring.datasource.druid.config.dynamic-override=true
seata.enable-auto-data-source-proxy=true
seata.service.vgroup.mappers.default=seata-demo
seata.service.lock.retry.max-retries=20
seata.service.lock.retry.interval=1000
seata.service.flow.control.enabled=false
seata.service.disable=false
seata.service.lock.mode=db
seata.service.lock.retry.policy.retryAnotherShard=true
seata.service.sqlParser dialect=mysql

使用Seata：在代码中使用Seata进行分布式事务的管理。例如，以下是一个简单的事务操作示例：

@Autowired
private DataSource dataSource;

@Autowired
private TransactionTemplate transactionTemplate;

public void execute() {
    transactionTemplate.execute(new TransactionCallbackWithoutResult() {
        @Override
        protected void doInTransactionWithoutResult(TransactionStatus status) {
            // 开始事务
            DataSourceTransactionManager txManager = new DataSourceTransactionManager(dataSource);
            txManager.begin(status);

            // 执行数据库操作
            jdbcTemplate.update("INSERT INTO user (name) VALUES ('John Doe')");

            // 提交事务
            txManager.commit(status);
        }
    });
}

复杂场景示例

在实际应用中，事务可能涉及更复杂的操作，比如更新多个数据库表。以下是一个示例：

@Autowired
private DataSource dataSource;

@Autowired
private TransactionTemplate transactionTemplate;

public void executeComplex() {
    transactionTemplate.execute(new TransactionCallbackWithoutResult() {
        @Override
        protected void doInTransactionWithoutResult(TransactionStatus status) {
            // 更新用户表
            jdbcTemplate.update("UPDATE user SET name = 'Jane Doe' WHERE id = 1");

            // 更新订单表
            jdbcTemplate.update("UPDATE order SET status = 'completed' WHERE user_id = 1");

            // 提交事务
            txManager.commit(status);
        }
    });
}

在复杂场景中，务必处理可能的异常情况，确保事务的完整性和一致性。

TCC模式

TCC模式是Seata中一种较为复杂的模式，需要开发人员编写额外的代码来实现准备、确认和取消三个阶段。这种模式的优点是具有较高的灵活性和控制力，缺点是开发工作量较大。

应用场景

适用于需要高度控制和灵活性的场景，例如一些复杂的业务流程，需要精确控制每个步骤的执行和回滚。

配置与使用教程

以下是一个使用Seata的TCC模式的简单示例：

安装Seata：首先需要下载并安装Seata，设置好环境变量等。
配置Seata：在registry.conf文件中配置注册中心，例如使用Zookeeper：

registry {
    # zookeeper
    zookeeper {
        client.timeout = 15000
        serverLists = "localhost:2181"
    }
}

application {
    # 应用id
    applicationId = "seata-demo"
    # 全局事务服务组
    transactionServiceGroup = "my_test_tx_group"
}

配置TCC模式：在应用的配置文件中添加TCC模式的配置：

seata.service.vgroup.mappers.default=tcc
seata.service.tcc.mode=async

实现TCC模式的接口：开发人员需要实现TCC模式的三个接口：prepare、confirm和cancel。

public class TccService {

    public void prepare(TxNo txNo) {
        // 准备阶段，锁定资源
    }

    public void confirm(TxNo txNo) {
        // 提交阶段，提交资源
    }

    public void cancel(TxNo txNo) {
        // 回滚阶段，释放资源
    }
}

使用Seata：在代码中使用Seata进行分布式事务的管理。例如，以下是一个简单的事务操作示例：

@Autowired
private TccService tccService;

public void executeTcc() {
    // 开始全局事务
    Transaction tx = Transaction.begin();
    try {
        // 执行准备阶段
        tccService.prepare(tx.getTransactionId());

        // 提交全局事务
        tx.commit();
    } catch (Exception e) {
        // 回滚全局事务
        tx.rollback();
    }
}

复杂场景示例

在实际应用中，事务可能涉及更复杂的操作，比如更新多个数据库表。以下是一个示例：

@Autowired
private TccService tccService;

public void executeComplex() {
    // 开始全局事务
    Transaction tx = Transaction.begin();
    try {
        // 执行准备阶段
        tccService.prepare(tx.getTransactionId());

        // 执行更多操作
        // tccService.performAdditionalSteps();

        // 提交全局事务
        tx.commit();
    } catch (Exception e) {
        // 回滚全局事务
        tx.rollback();
    }
}

在复杂场景中，务必处理可能的异常情况，确保事务的完整性和一致性。

Saga模式

Saga模式通过补偿事务来保证最终的一致性。它适用于一些长流程的业务场景，可以通过一系列的事务来实现全局的一致性。

应用场景

适用于一些长流程的业务场景，例如订单系统中的下单、支付、发货等多个步骤。

配置与使用教程

以下是一个使用Seata的Saga模式的简单示例：

安装Seata：首先需要下载并安装Seata，设置好环境变量等。
配置Seata：在registry.conf文件中配置注册中心，例如使用Zookeeper：

registry {
    # zookeeper
    zookeeper {
        client.timeout = 15000
        serverLists = "localhost:2181"
    }
}

application {
    # 应用id
    applicationId = "seata-demo"
    # 全局事务服务组
    transactionServiceGroup = "my_test_tx_group"
}

实现Saga模式：开发人员需要实现每个小事务的操作和补偿操作。

public class SagaService {

    public void step1() {
        // 第一个步骤
    }

    public void step2() {
        // 第二个步骤
    }

    public void compensateStep1() {
        // 第一个步骤的补偿操作
    }

    public void compensateStep2() {
        // 第二个步骤的补偿操作
    }
}

使用Seata：在代码中使用Seata进行分布式事务的管理。例如，以下是一个简单的事务操作示例：

@Autowired
private SagaService sagaService;

public void executeSaga() {
    // 开始全局事务
    Transaction tx = Transaction.begin();
    try {
        // 执行第一个步骤
        sagaService.step1();

        // 执行第二个步骤
        sagaService.step2();

        // 提交全局事务
        tx.commit();
    } catch (Exception e) {
        // 根据失败的位置进行补偿
        if (/* step1 failed */) {
            sagaService.compensateStep1();
        }
        if (/* step2 failed */) {
            sagaService.compensateStep2();
        }

        // 回滚全局事务
        tx.rollback();
    }
}

复杂场景示例

在实际应用中，事务可能涉及更复杂的操作，比如处理订单系统中的多个步骤。以下是一个示例：

@Autowired
private SagaService sagaService;

public void executeOrderProcess() {
    // 开始全局事务
    Transaction tx = Transaction.begin();
    try {
        // 下单
        sagaService.step1();

        // 支付
        sagaService.step2();

        // 发货
        sagaService.step3();

        // 提交全局事务
        tx.commit();
    } catch (Exception e) {
        // 根据失败的位置进行补偿
        if (/* step1 failed */) {
            sagaService.compensateStep1();
        }
        if (/* step2 failed */) {
            sagaService.compensateStep2();
        }
        if (/* step3 failed */) {
            sagaService.compensateStep3();
        }

        // 回滚全局事务
        tx.rollback();
    }
}

在复杂场景中，务必处理可能的异常情况，确保事务的完整性和一致性。

XA模式

XA模式通过数据库直接集成来实现分布式事务的管理。它需要数据库支持XA协议，并且在事务开始时由TM发起全局事务，RM负责本地资源的管理。

应用场景

适用于需要高度一致性和可靠性的场景，例如金融系统中的交易操作。

配置与使用教程

以下是一个使用Seata的XA模式的简单示例：

安装Seata：首先需要下载并安装Seata，设置好环境变量等。
配置Seata：在registry.conf文件中配置注册中心，例如使用Zookeeper：

registry {
    # zookeeper
    zookeeper {
        client.timeout = 15000
        serverLists = "localhost:2181"
    }
}

application {
    # 应用id
    applicationId = "seata-demo"
    # 全局事务服务组
    transactionServiceGroup = "my_test_tx_group"
}

配置数据库：在数据库的配置文件中添加Seata的配置，例如在MySQL的配置文件中添加：

spring.datasource.druid.config.dynamic-override=true
seata.enable-auto-data-source-proxy=true
seata.service.vgroup.mappers.default=seata-demo
seata.service.lock.retry.max-retries=20
seata.service.lock.retry.interval=1000
seata.service.flow.control.enabled=false
seata.service.disable=false
seata.service.lock.mode=db
seata.service.lock.retry.policy.retryAnotherShard=true
seata.service.sqlParser dialect=mysql

使用Seata：在代码中使用Seata进行分布式事务的管理。例如，以下是一个简单的事务操作示例：

@Autowired
private DataSource dataSource;

@Autowired
private PlatformTransactionManager transactionManager;

public void execute() {
    // 开始全局事务
    DataSourceTransactionManager txManager = new DataSourceTransactionManager(dataSource);
    DefaultTransactionDefinition def = new DefaultTransactionDefinition();

    try {
        // 开始事务
        TransactionStatus status = txManager.getTransaction(def);

        // 执行数据库操作
        jdbcTemplate.update("INSERT INTO user (name) VALUES ('John Doe')");

        // 提交事务
        txManager.commit(status);
    } catch (Exception e) {
        // 回滚事务
        txManager.rollback(status);
    }
}

复杂场景示例

在实际应用中，事务可能涉及更复杂的操作，比如更新多个数据库表。以下是一个示例：

@Autowired
private DataSource dataSource;

@Autowired
private PlatformTransactionManager transactionManager;

public void executeComplex() {
    // 开始全局事务
    DataSourceTransactionManager txManager = new DataSourceTransactionManager(dataSource);
    DefaultTransactionDefinition def = new DefaultTransactionDefinition();

    try {
        // 开始事务
        TransactionStatus status = txManager.getTransaction(def);

        // 更新用户表
        jdbcTemplate.update("UPDATE user SET name = 'Jane Doe' WHERE id = 1");

        // 更新订单表
        jdbcTemplate.update("UPDATE order SET status = 'completed' WHERE user_id = 1");

        // 提交事务
        txManager.commit(status);
    } catch (Exception e) {
        // 回滚事务
        txManager.rollback(status);
    }
}

在复杂场景中，务必处理可能的异常情况，确保事务的完整性和一致性。

通过以上详细的介绍和示例代码，你应该能够更好地理解和使用Seata的四种模式来解决分布式事务问题。每种模式都有其适用的场景和优缺点，选择最适合你项目需求的模式是关键。希望本文能帮助你理解和应用Seata，让你的微服务架构更加健壮和可靠。