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       在分布式系统中，事务管理是一个复杂且关键的问题。由于服务被拆分为多个独立的微服务，传统的单机事务（如数据库事务）无法直接应用于跨服务的场景。因此，分布式事务解决方案应运而生。本文将介绍几种主流的分布式事务方案，包括 Seata、2PC、TCC、Saga 等.

1.  分布式事务的挑战

在分布式系统中，事务需要跨越多个服务、数据库和消息队列，面临以下挑战：

1. 数据一致性：如何保证多个服务的数据在事务提交后保持一致。

2. 性能开销：分布式事务通常需要额外的协调和通信，可能影响系统性能。

3. 复杂性：实现分布式事务需要处理网络分区、服务宕机等异常情况。

2.  主流分布式事务方案

2.1. Seata（阿里巴巴开源）

Seata 是一款开源的分布式事务解决方案，支持 AT（自动补偿）、TCC、Saga 和 XA 模式。

方案说明：

• AT 模式：基于两阶段提交（2PC）的改进版本，通过全局锁和本地事务实现数据一致性。

• TCC 模式：通过 Try、Confirm、Cancel 三个阶段实现事务的最终一致性。

• Saga 模式：通过长事务和补偿机制实现最终一致性。

• XA 模式：基于 XA 协议的两阶段提交。

优点：

• 多模式支持：支持多种分布式事务模式，适应不同场景。

• 易用性：提供简单的 API 和注解，易于集成到 Spring Cloud 等框架。

• 高性能：AT 模式通过本地事务和全局锁优化性能。

• 社区活跃：作为阿里巴巴开源项目，Seata 拥有活跃的社区和丰富的文档。

缺点：

• 全局锁性能瓶颈：在高并发场景下，全局锁可能成为性能瓶颈。

• 复杂性：TCC 和 Saga 模式需要开发者手动实现补偿逻辑。

适用场景：

• 需要高一致性的金融、电商等场景。

• 对性能要求较高的场景（AT 模式）。

• 需要灵活选择事务模式的场景。

2.2.  2PC（两阶段提交）

2PC 是一种经典的分布式事务协议，分为准备阶段和提交阶段。

方案说明：

• 准备阶段：协调者询问所有参与者是否可以提交事务。

• 提交阶段：如果所有参与者都同意提交，协调者通知参与者提交事务；否则回滚。

优点：

• 强一致性：保证所有参与者要么全部提交，要么全部回滚。

• 简单易懂：协议逻辑清晰，易于理解。

缺点：

• 性能差：同步阻塞，事务执行时间长。

• 单点故障：协调者宕机可能导致事务阻塞。

• 数据不一致风险：在提交阶段，如果部分参与者提交失败，可能导致数据不一致。

适用场景：

• 对一致性要求极高的场景。

• 事务参与者较少的场景。

2.3. TCC（Try-Confirm-Cancel）

TCC 是一种基于补偿机制的分布式事务方案。

方案说明：

• Try 阶段：预留资源，执行业务检查。

• Confirm 阶段：提交事务，确认资源。

• Cancel 阶段：回滚事务，释放资源。

优点：

• 高性能：通过资源预留减少锁冲突。

• 最终一致性：适合高并发场景。

缺点：

• 开发复杂：需要手动实现 Try、Confirm、Cancel 逻辑。

• 业务侵入性强：需要修改业务代码。

适用场景：

• 高并发、对性能要求较高的场景。

• 需要最终一致性的场景。

2.4. Saga

Saga 是一种长事务解决方案，通过事件驱动和补偿机制实现最终一致性。

方案说明：

• 正向事务：依次执行多个子事务。

• 补偿事务：如果某个子事务失败，依次执行补偿事务回滚。

优点：

• 松耦合：通过事件驱动实现服务解耦。

• 适合长事务：支持长时间运行的事务。

缺点：

• 数据不一致风险：在补偿事务执行期间，数据可能处于不一致状态。

• 开发复杂：需要设计正向事务和补偿事务。

适用场景：

• 长事务场景（如订单、物流系统）。

• 对最终一致性要求较高的场景。

2.5. 消息队列（最终一致性）

通过消息队列实现分布式事务的最终一致性。

方案说明：

• 本地事务：在本地事务中发送消息到消息队列。

• 消息消费：消费者消费消息并执行业务逻辑。

优点：

• 高性能：异步执行，减少事务阻塞。

• 松耦合：通过消息队列解耦服务。

缺点：

• 数据不一致风险：消息可能丢失或重复消费。

• 开发复杂：需要处理消息的可靠性和幂等性。

适用场景：

• 对一致性要求不高的场景。

• 异步处理的场景（如通知、日志）。

3. Seata 的使用

3.1. 部署 Seata Server

• 下载 Seata Server 并解压。

• 修改 conf/registry.conf 文件，配置数据库.

• file:(默认)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(默认)
  
  db:(5.7+)高可用模式，全局事务会话信息通过db共享，相应性能差些
  # 配置mysql数据库
  store {
  
    mode = "db"
  
  
    file {
      ## store location dir
      dir = "sessionStore"
    }
    db {
  
      datasource = "dbcp"
      db-type = "mysql"
      driver-class-name = "com.mysql.jdbc.Driver"
      url = "jdbc:mysql://101.42.40.100:3306/seata"
      user = "root"
      password = "root"
    }

• conf/registry.conf 配置 nacos

 type = "nacos"

  nacos {
    serverAddr = "localhost:8848"
    group = "SEATA_GROUP"
    namespace = ""
    cluster = "default"
    username = "nacos"
    password = "nacos"
  }

• 新建表

-- -------------------------------- The script used when storeMode is 'db' --------------------------------
-- the table to store GlobalSession data
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `global_table`
(
    `xid`                       VARCHAR(128) NOT NULL,
    `transaction_id`            BIGINT,
    `status`                    TINYINT      NOT NULL,
    `application_id`            VARCHAR(32),
    `transaction_service_group` VARCHAR(32),
    `transaction_name`          VARCHAR(128),
    `timeout`                   INT,
    `begin_time`                BIGINT,
    `application_data`          VARCHAR(2000),
    `gmt_create`                DATETIME,
    `gmt_modified`              DATETIME,
    PRIMARY KEY (`xid`),
    KEY `idx_status_gmt_modified` (`status` , `gmt_modified`),
    KEY `idx_transaction_id` (`transaction_id`)
    ) ENGINE = InnoDB
    DEFAULT CHARSET = utf8mb4;

-- the table to store BranchSession data
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `branch_table`
(
    `branch_id`         BIGINT       NOT NULL,
    `xid`               VARCHAR(128) NOT NULL,
    `transaction_id`    BIGINT,
    `resource_group_id` VARCHAR(32),
    `resource_id`       VARCHAR(256),
    `branch_type`       VARCHAR(8),
    `status`            TINYINT,
    `client_id`         VARCHAR(64),
    `application_data`  VARCHAR(2000),
    `gmt_create`        DATETIME(6),
    `gmt_modified`      DATETIME(6),
    PRIMARY KEY (`branch_id`),
    KEY `idx_xid` (`xid`)
    ) ENGINE = InnoDB
    DEFAULT CHARSET = utf8mb4;

-- the table to store lock data
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `lock_table`
(
    `row_key`        VARCHAR(128) NOT NULL,
    `xid`            VARCHAR(128),
    `transaction_id` BIGINT,
    `branch_id`      BIGINT       NOT NULL,
    `resource_id`    VARCHAR(256),
    `table_name`     VARCHAR(32),
    `pk`             VARCHAR(36),
    `status`         TINYINT      NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '0:locked ,1:rollbacking',
    `gmt_create`     DATETIME,
    `gmt_modified`   DATETIME,
    PRIMARY KEY (`row_key`),
    KEY `idx_status` (`status`),
    KEY `idx_branch_id` (`branch_id`),
    KEY `idx_xid` (`xid`)
    ) ENGINE = InnoDB
    DEFAULT CHARSET = utf8mb4;

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `distributed_lock`
(
    `lock_key`       CHAR(20) NOT NULL,
    `lock_value`     VARCHAR(20) NOT NULL,
    `expire`         BIGINT,
    primary key (`lock_key`)
    ) ENGINE = InnoDB
    DEFAULT CHARSET = utf8mb4;

INSERT INTO `distributed_lock` (lock_key, lock_value, expire) VALUES ('AsyncCommitting', ' ', 0);
INSERT INTO `distributed_lock` (lock_key, lock_value, expire) VALUES ('RetryCommitting', ' ', 0);
INSERT INTO `distributed_lock` (lock_key, lock_value, expire) VALUES ('RetryRollbacking', ' ', 0);
INSERT INTO `distributed_lock` (lock_key, lock_value, expire) VALUES ('TxTimeoutCheck', ' ', 0);

• 配置注册
• 

• 启动 Seata Server：sh bin/seata-server.sh。

3.2. 集成 Seata Client

• 在 Spring Boot 项目中添加 Seata 依赖：

  <dependency>
      <groupId>io.seata</groupId>
      <artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId>
      <version>1.5.0</version>
  </dependency>

• 添加undo_log表

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';
ALTER TABLE `undo_log` ADD INDEX `ix_log_created` (`log_created`);

• 配置 Seata：

  # 配置事务组
  seata:
    enabled: true
    application-id: your-app-id
    tx-service-group: my_tx_group
    registry:
      type: nacos
      nacos:
        server-addr: localhost:8848
    config:
      type: nacos
      nacos:
        server-addr: localhost:8848

3.3. 使用 Seata AT 模式

• 在业务方法上添加 @GlobalTransactional 注解：

  @GlobalTransactional
  public void createOrder() {
      // 业务逻辑
  }

3.4. 使用 Seata TCC 模式

• 定义 TCC 接口：

  public interface TccService {
      @TwoPhaseBusinessAction(name = "tryAction", commitMethod = "confirm", rollbackMethod = "cancel")
      boolean tryAction(BusinessActionContext context);
  
      boolean confirm(BusinessActionContext context);
  
      boolean cancel(BusinessActionContext context);
  }

   3.5.  选型建议

1. 强一致性场景：选择 Seata AT 模式 或 2PC。

2. 高并发场景：选择 TCC 或 消息队列。

3. 长事务场景：选择 Saga。

4. 简单易用：选择 Seata，支持多种模式且易于集成。

3.6.总结

分布式事务的选型需要根据业务场景、一致性要求和性能需求来决定。Seata 作为一款功能强大且易用的分布式事务解决方案，适合大多数场景。对于特定场景，可以选择 TCC、Saga 或消息队列等方案。无论选择哪种方案，都需要结合业务特点进行合理设计和优化，以确保系统的稳定性和性能。

4. 使用笔记

4.1. seata 的三个角色

io.seata.core.exception.RmTransactionException: can not register RM,err:can not connect to services-server