TCC是Try、Confirm、Cancel三個詞語的縮寫,TCC要求每一個分支事務實現三個操做 :預處理Try、確認Confirm、撤銷Cancel。Try操做作業務檢查及資源預留,Confirm作業務確認操做,Cancel實現一個與Try相反的操做既回滾操做。TM首先發起全部的分支事務的try操做,任何一個分支事務的try操做執行失敗,TM將會發起全部分支事務的Cancel操做,若try操做所有成功,TM將會發起全部分支事務的Confirm操做,其中Confirm/Cancel操做若執行失敗,TM會進行重試。
分支事務失敗的狀況 :
TCC分爲三個階段 :html
目前市面上的TCC框架衆多好比下面這幾種 :
Seata也支持TCC,但Seata的TCC模式對Spring Cloud並無提供支持。咱們的目標是理解TCC原理以及事務協調運做的過程,所以更傾向於輕量級易於理解的框架。
Hmily是一個高性能分佈式事務TCC開源框架。基於Java語言來開發(JDK1.8),支持Dubbo,Spring Cloud等RPC框架進行分佈式事務。它目前支持如下特性 :java
try: 檢查餘額是否夠30元 扣減30元 confirm: 空 cancel: 增長30元
帳戶Bmysql
try: 增長30元 confirm: 空 cancel: 減小30元
方案1說明:
1)帳戶A,這裏的餘額就是所謂的業務資源,按照前面提到的原則,在第一階段須要檢查並預留業務資源,所以, 咱們在扣錢 TCC 資源的 Try 接口裏先檢查 A 帳戶餘額是否足夠,若是足夠則扣除 30 元。 Confirm 接口表示正式 提交,因爲業務資源已經在 Try 接口裏扣除掉了,那麼在第二階段的 Confirm 接口裏能夠什麼都不用作。Cancel 接口的執行表示整個事務回滾,帳戶A回滾則須要把 Try 接口裏扣除掉的 30 元還給帳戶。
2)帳號B,在第一階段 Try 接口裏實現給帳戶B加錢,Cancel 接口的執行表示整個事務回滾,帳戶B回滾則須要把 Try 接口裏加的 30 元再減去。
方案1的問題分析:
1)若是帳戶A的try沒有執行在cancel則就多加了30元。
2)因爲try,cancel、confirm都是由單獨的線程去調用,且會出現重複調用,因此都須要實現冪等。
3)帳號B在try中增長30元,當try執行完成後可能會其它線程給消費了。
4)若是帳戶B的try沒有執行在cancel則就多減了30元。
問題解決:
1)帳戶A的cancel方法須要判斷try方法是否執行,正常執行try後方可執行cancel。
2)try、cancel、confirm方法實現冪等。
3)帳戶B在try方法中不容許更新帳戶金額,在confirm中更新帳戶金額。
4)帳戶B的cancel方法須要判斷try方法是否執行,正常執行try後方可執行cancel。
優化方案:
帳戶A :web
try: try冪等校驗 try懸掛處理 檢查餘額是否夠30元 扣減30元 confirm: 空 cancel: cancel冪等校驗 cancel空回滾處理 增長可用餘額30元
帳戶B :redis
try: 空 confirm: confirm冪等校驗 正式增長30元 cancel: 空
經過Hmily實現TCC分佈式事務,模擬兩個帳戶的轉帳交易過程。
兩個帳戶分別在不一樣的銀行(張三在bank一、李四在bank2),bank一、bank2是兩個微服務。交易過程是,張三給李四轉帳制定金額。
上述交易步驟,要麼一塊兒成功,要麼一塊兒失敗,必須是一個總體性事務。
spring
數據庫:MySQL-5.7.25
JDK:64位 jdk1.8.0_201 微服務:spring-boot-2.1.三、spring-cloud-Greenwich.RELEASE Hmily:hmily-springcloud.2.0.4-RELEASE
微服務及數據庫的關係 :
dtx/dtx-tcc-demo/dtx-tcc-demo-bank1 銀行1,操做張三帳戶, 鏈接數據庫bank1 dtx/dtx-tcc-demo/dtx-tcc-demo-bank2 銀行2,操做李四帳戶,鏈接數據庫bank2
服務註冊中心:dtx/discover-serversql
建立hmily數據庫,用於存儲hmily框架記錄的數據。
CREATE DATABASE hmily
CHARACTER SET ‘utf8’ COLLATE ‘utf8_general_ci’;
建立bank1庫,並導入如下表結構和數據(包含張三帳戶)
CREATE DATABASE bank1
CHARACTER SET ‘utf8’ COLLATE ‘utf8_general_ci’;
建立bank2庫,並導入如下表結構和數據(包含李四帳戶)
CREATE DATABASE bank2
CHARACTER SET ‘utf8’ COLLATE ‘utf8_general_ci’;
DROP TABLE IF EXISTS account_info
; CREATE TABLE account_info
(id
bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,account_name
varchar(100) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_bin NULL DEFAULT NULL COMMENT ‘戶 主姓名’,account_no
varchar(100) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_bin NULL DEFAULT NULL COMMENT ‘銀行 卡號’,account_password
varchar(100) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_bin NULL DEFAULT NULL COMMENT ‘賬戶密碼’,account_balance
double NULL DEFAULT NULL COMMENT ‘賬戶餘額’,
PRIMARY KEY (id
) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 5 CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_bin ROW_FORMAT = Dynamic;
INSERT INTO account_info
VALUES (2, ‘張三的帳戶’, ‘1’, ‘’, 10000);
每一個數據庫都建立try、confirm、cancel三張日誌表:mongodb
CREATE TABLE `local_try_log` ( `tx_no` varchar(64) NOT NULL COMMENT `create_time` datetime DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`tx_no`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 CREATE TABLE `local_confirm_log` ( `tx_no` varchar(64) NOT NULL COMMENT `create_time` datetime DEFAULT NULL ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 CREATE TABLE `local_cancel_log` ( `tx_no` varchar(64) NOT NULL COMMENT `create_time` datetime DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`tx_no`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
(1)引入maven依賴數據庫
<dependency> <groupId>org.dromara</groupId> <artifactId>hmily‐springcloud</artifactId> <version>2.0.4‐RELEASE</version> </dependency>
(2)配置hmily
application.yml :網絡
org: dromara: hmily : serializer : kryo recoverDelayTime : 128 retryMax : 30 scheduledDelay : 128 scheduledThreadMax : 10 repositorySupport : db started: true hmilyDbConfig : driverClassName : com.mysql.jdbc.Driver url : jdbc:mysql://localhost:3306/bank?useUnicode=true username : root password : root
新增配置類接收application.yml中的Hmily配置信息,並建立HmilyTransactionBootstrap Bean:
@Bean public HmilyTransactionBootstrap hmilyTransactionBootstrap(HmilyInitService hmilyInitService){ HmilyTransactionBootstrap hmilyTransactionBootstrap = new HmilyTransactionBootstrap(hmilyInitService); hmilyTransactionBootstrap.setSerializer(env.getProperty("org.dromara.hmily.serializer")); hmilyTransactionBootstrap.setRecoverDelayTime(Integer.parseInt(env.getProperty("org.dromara.hmily.recoverDelayTime"))); hmilyTransactionBootstrap.setRetryMax(Integer.parseInt(env.getProperty("org.dromara.hmily.retryMax"))); hmilyTransactionBootstrap.setScheduledDelay(Integer.parseInt(env.getProperty("org.dromara.hmily.scheduledDelay"))); hmilyTransactionBootstrap.setScheduledThreadMax(Integer.parseInt(env.getProperty("org.dromara.hmily.scheduledThreadMax"))); hmilyTransactionBootstrap.setRepositorySupport(env.getProperty("org.dromara.hmily.repositorySupport")); hmilyTransactionBootstrap.setStarted(Boolean.parseBoolean(env.getProperty("org.dromara.hmily.started"))); HmilyDbConfig hmilyDbConfig = new HmilyDbConfig(); hmilyDbConfig.setDriverClassName(env.getProperty("org.dromara.hmily.hmilyDbConfig.driverClassName")); hmilyDbConfig.setUrl(env.getProperty("org.dromara.hmily.hmilyDbConfig.url")); hmilyDbConfig.setUsername(env.getProperty("org.dromara.hmily.hmilyDbConfig.username")); hmilyDbConfig.setPassword(env.getProperty("org.dromara.hmily.hmilyDbConfig.password")); hmilyTransactionBootstrap.setHmilyDbConfig(hmilyDbConfig); return hmilyTransactionBootstrap; }
啓動類增長@EnableAspectJAutoProxy並增長org.dromara.hmily的掃描項:
@SpringBootApplication @EnableDiscoveryClient @EnableHystrix @EnableFeignClients(basePackages = {"cn.itcast.dtx.tccdemo.bank1.spring"}) @ComponentScan({"cn.itcast.dtx.tccdemo.bank1","org.dromara.hmily"}) public class Bank1HmilyServer { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(Bank1HmilyServer.class, args); } }
dtx-tcc-demo-bank1實現try和cancel方法,以下 :
try: try冪等校驗 try懸掛處理 檢查餘額是夠扣減金額 扣減金額 confirm: 空 cancel: cancel冪等校驗 cancel空回滾處理 增長可用餘額
@Mapper @Component public interface AccountInfoDao { @Update("update account_info set account_balance=account_balance - #{amount} where account_balance>=#{amount} and account_no=#{accountNo} ") int subtractAccountBalance(@Param("accountNo") String accountNo, @Param("amount") Double amount); @Update("update account_info set account_balance=account_balance + #{amount} where account_no=#{accountNo} ") int addAccountBalance(@Param("accountNo") String accountNo, @Param("amount") Double amount); /** * 增長某分支事務try執行記錄 * @param localTradeNo 本地事務編號 * @return */ @Insert("insert into local_try_log values(#{txNo},now());") int addTry(String localTradeNo); @Insert("insert into local_confirm_log values(#{txNo},now());") int addConfirm(String localTradeNo); @Insert("insert into local_cancel_log values(#{txNo},now());") int addCancel(String localTradeNo); /** * 查詢分支事務try是否已執行 * @param localTradeNo 本地事務編號 * @return */ @Select("select count(1) from local_try_log where tx_no = #{txNo} ") int isExistTry(String localTradeNo); /** * 查詢分支事務confirm是否已執行 * @param localTradeNo 本地事務編號 * @return */ @Select("select count(1) from local_confirm_log where tx_no = #{txNo} ") int isExistConfirm(String localTradeNo); /** * 查詢分支事務cancel是否已執行 * @param localTradeNo 本地事務編號 * @return */ @Select("select count(1) from local_cancel_log where tx_no = #{txNo} ") int isExistCancel(String localTradeNo); }
2)try和cancel方法
@Slf4j @Service public class AccountInfoServiceImpl implements AccountInfoService { @Autowired private AccountInfoDao accountInfoDao; @Autowired private Bank2Client bank2Client; /** * 只要標記@Hmily就是try方法,在註解中指定confirm、cancel兩個方法的名字 * * @param accountNo * @param amount */ @Hmily(confirmMethod = "commit", cancelMethod = "rollback") @Transactional(rollbackFor = Exception.class) @Override public void updateAccountBalance(String accountNo, Double amount) { // 事務id String transId = HmilyTransactionContextLocal.getInstance().get().getTransId(); log.info("Bank1 Service begin try ..." + transId); int existTry = accountInfoDao.isExistTry(transId); // 冪等判斷 判斷local_try_log表中是否有try日誌記錄,若是有再也不執行 // try冪等校驗 if (existTry > 0) { log.info("Bank1 Service 已經執行try,無需重複執行,事務id :{}", transId); return; } // try懸掛處理,若是cancel、confirm有一個已經執行了,try再也不執行 if (accountInfoDao.isExistCancel(transId) > 0 || accountInfoDao.isExistConfirm(transId) > 0) { log.info("Bank1 Service 已經執行confirm或cancel,懸掛處理,事務id :{}", transId); return; } // 從帳戶扣減 if (accountInfoDao.subtractAccountBalance(accountNo, amount) <= 0) { // 扣減失敗 throw new HmilyRuntimeException("bank1 exception, 扣減失敗,事務id :{}" + transId); } // 增長本地事務try成功記錄,用於冪等性控制標識 accountInfoDao.addTry(transId); // 遠程調用bank2 if (bank2Client.transfer(amount)) { throw new HmilyRuntimeException("bank2Client exception,事務id:{}"+transId); } // 異常必定要拋在Hmily裏面 if (amount == 10) { throw new RuntimeException("Bank2 make exception 10"); } log.info("Bank2 Service end try .." + transId); } @Transactional(rollbackFor = Exception.class) public void commit(String accountNo, double amount) { String transId = HmilyTransactionContextLocal.getInstance().get().getTransId(); log.info("Bank1 Service begin commit .." + transId); } @Transactional(rollbackFor = Exception.class) public void rollback(String accountNo, double amount) { String transId = HmilyTransactionContextLocal.getInstance().get().getTransId(); log.info("Bank1 Service begin rollback..." + transId); // 空回滾處理,try階段沒有執行什麼也不用作。 if (accountInfoDao.isExistTry(transId) == 0) { log.info("Bank1 try 階段失敗 。。無需rollback " + transId); return; } // 冪等性校驗,已經執行過了,什麼也不用作 if (accountInfoDao.isExistCancel(transId) > 0) { log.info("Bank1 已經執行過rollback 。。無需再次rollback " + transId); return; } // 再將金額加回帳戶 accountInfoDao.addAccountBalance(accountNo, amount); // 添加cancel日誌,用於冪等性控制標識 accountInfoDao.addCancel(transId); log.info("Bank1 Service end rollback ... " + transId); } }
3)feignClient
@FeignClient(value = "seata-demo-bank2", fallback = Bank2Client.class) public interface Bank2Client { @GetMapping("/bank2/transfer") @Hmily Boolean transfer(@RequestParam("amount") Double amount); }
@RestController public class Bank1Controller { @Autowired private AccountInfoService accountInfoService; @RequestMapping("/transfer") public String test(@RequestParam("amount") Double amount) { accountInfoService.updateAccountBalance("1", amount); return "bank1" + amount; } }
dtx-tcc-demo-bank2實現以下功能 :
try: 空 confirm: confirm冪等校驗 正式增長金額 cancel: 空
1)Dao
@Component @Mapper public interface AccountInfoDao { @Update("update account_info set account_balance=account_balance + #{amount} where account_no=#{accountNo} ") int addAccountBalance(@Param("accountNo") String accountNo, @Param("amount") Double amount); /** * 增長某分支事務try執行記錄 * @param localTradeNo 本地事務編號 * @return */ @Insert("insert into local_try_log values(#{txNo},now());") int addTry(String localTradeNo); @Insert("insert into local_confirm_log values(#{txNo},now());") int addConfirm(String localTradeNo); @Insert("insert into local_cancel_log values(#{txNo},now());") int addCancel(String localTradeNo); /** * 查詢分支事務try是否已執行 * @param localTradeNo 本地事務編號 * @return */ @Select("select count(1) from local_try_log where tx_no = #{txNo} ") int isExistTry(String localTradeNo); /** * 查詢分支事務confirm是否已執行 * @param localTradeNo 本地事務編號 * @return */ @Select("select count(1) from local_confirm_log where tx_no = #{txNo} ") int isExistConfirm(String localTradeNo); /** * 查詢分支事務cancel是否已執行 * @param localTradeNo 本地事務編號 * @return */ @Select("select count(1) from local_cancel_log where tx_no = #{txNo} ") int isExistCancel(String localTradeNo); }
2)實現confirm方法
@Slf4j @Service public class AccountInfoServiceImpl implements AccountInfoService { @Autowired private AccountInfoDao accountInfoDao; @Transactional(rollbackFor = Exception.class) @Hmily(confirmMethod = "confirmMethod", cancelMethod = "cancelMethod") @Override public void updateAccountBalance(String accountNo, Double amount) { String transId = HmilyTransactionContextLocal.getInstance().get().getTransId(); log.info("Bank2 Service Begin try ... " + transId); } @Transactional(rollbackFor = Exception.class) public void confirmMethod(String accountNo, Double amount) { String transId = HmilyTransactionContextLocal.getInstance().get().getTransId(); log.info("Bank2 Service commit ..." + transId); // 冪等性校驗,已經執行過了,什麼也不用作 if (accountInfoDao.isExistConfirm(transId) > 0) { log.info("Bank2 已經執行過confirm 。。無需再次confirm " + transId); return; } // 正式增長金額 accountInfoDao.addAccountBalance(accountNo, amount); // 添加confirm日誌 accountInfoDao.addConfirm(transId); } @Transactional(rollbackFor = Exception.class) public void cancelMethod(String accountNo, Double amount) { String transId = HmilyTransactionContextLocal.getInstance().get().getTransId(); log.info("Bank2 Service begin cancel ... " + transId); } }
3)Controller
@RestController public class Bank2Controller { @Autowired private AccountInfoService accountInfoService; @RequestMapping("/transfer") public Boolean test2(@RequestParam("amount") Double amount) { accountInfoService.updateAccountBalance("2", amount); return true; } }
若是拿TCC事務的處理流程與2PC兩階段提交作比較,2PC一般都是在跨庫的DB層面,而TCC則在應用層面的處 理,須要經過業務邏輯來實現。這種分佈式事務的實現方式的優點在於,可讓應用本身定義數據操做的粒度,使得下降鎖衝突、提升吞吐量成爲可能。而不足之處則在於對應用的侵入性很是強,業務邏輯的每一個分支都須要實現try、confirm、cancel三個操做。此外,其實現難度也比較大,須要按照網絡狀態、系統故障等不一樣的失敗緣由實現不一樣的回滾策略。