分布式事务解决方案

分布式一致性协议

• XA接口
  XA规范主要定义了(全局)事务管理器(Transaction Manager)和(局部)资源管理器(Resource Manager)之间的接口。事务管理器控制着全局事务，管理事务生命周期，并协调资源。资源管理器负责控制和管理实际资源（如数据库或JMS队列）
• JTA规范
  作为java平台上事务规范JTA（Java Transaction API）也定义了对XA事务的支持. 目前JTA的实现主要由以下几种：

1. J2EE容器所提供的JTA实现, 如JBoss
2. 独立的JTA实现, 如JOTM，Atomikos.

二阶段提交协议

• 含义

1. 表决阶段，所有参与者都将本事务能否成功的信息反馈发给协调者；
2. 执行阶段，协调者根据所有参与者的反馈，通知所有参与者，步调一致地在所有分支上提交或者回滚。
   

• 优点
  尽量保证了数据的强一致，实现成本较低，在各大主流数据库都有自己实现，对于 MySQL 是从 5.5 开始支持。
• 缺点

1. 单点问题：事务管理器在整个流程中扮演的角色很关键，如果其宕机， 资源管理器就会一直阻塞，导致数据库无法使用。
2. 同步阻塞：在准备就绪之后，资源管理器中的资源一直处于阻塞，直到提交完成，释放资源。
3. 数据不一致：比如在第二阶段中，假设协调者发出了事务 Commit 的通知，但是因为网络问题该通知仅被一部分参与者所收到并执行了 Commit 操作，其余的参与者则因为没有收到通知一直处于阻塞状态，这时候就产生了数据的不一致性。

• 总结
  二阶段提交方案锁定资源时间长，对性能影响很大，基本不适合解决微服务事务问题。

三阶段提交协议

1. TCC

• 含义
  TCC事务机制相对于传统事务机制（X/Open XA Two-Phase-Commit），其特征在于它不依赖资源管理器(RM)对XA的支持，而是通过对（由业务系统提供的）业务逻辑的调度来实现分布式事务。主要由三步操作，Try: 尝试执行业务、 Confirm:确认执行业务、 Cancel: 取消执行业务。
• 特点
  该模式对代码的嵌入性高，要求每个业务需要写三种步骤的操作。
  该模式对有无本地事务控制都可以支持使用面广。
  数据一致性控制几乎完全由开发者控制，对业务开发难度要求高。

2. 异步回调模式
3. 最终一致性模式
4. 可靠消息模式

代码实现(基于LCN框架4.1.2)

• 架构图
  
• 步骤

1. 由于lcn暂时不支持SpringCloud2.0，因此我们需要把某位大牛改的lcn安装到本地库，打包时将maven-javadoc-plugin插件注掉， 调整redis配置，不然会报错。
2. 在订单服务中集成lcn。

// 引入依赖
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.codingapi/transaction-springcloud -->
		<dependency>
			<groupId>com.codingapi</groupId>
			<artifactId>transaction-springcloud</artifactId>
			<version>4.1.2</version>
			<exclusions>
				<exclusion>
					<groupId>org.slf4j</groupId>
					<artifactId>*</artifactId>
				</exclusion>
			</exclusions>
		</dependency>

		<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.codingapi/tx-plugins-db -->
		<dependency>
			<groupId>com.codingapi</groupId>
			<artifactId>tx-plugins-db</artifactId>
			<version>4.1.2</version>
			<exclusions>
				<exclusion>
					<groupId>org.slf4j</groupId>
					<artifactId>*</artifactId>
				</exclusion>
			</exclusions>
		</dependency>
// 配置lcn
tm: 
  manager: 
     url: http://lcn.zxkj.com/tx/manager/
// 添加两个service
@Service
public class TxManagerHttpRequestServiceImpl implements TxManagerHttpRequestService{

    @Override
    public String httpGet(String url) {
        System.out.println("httpGet-start");
        String res = HttpUtils.get(url);
        System.out.println("httpGet-end");
        return res;
    }

    @Override
    public String httpPost(String url, String params) {
        System.out.println("httpPost-start");
        String res = HttpUtils.post(url,params);
        System.out.println("httpPost-end");
        return res;
    }
}

@Service
public class TxManagerTxUrlServiceImpl implements TxManagerTxUrlService {

	@Value("${tm.manager.url}")
	private String url;

	@Override
	public String getTxUrl() {
		System.out.println("load tm.manager.url ");
		return url;
	}
}
// 测试用例
@RestController
public class IOrderServiceImpl extends BaseApiService implements IOrderService {
	
	@Autowired
	private OrderMapper orderMapper;
	
	@Autowired
	private StockFeign stockFeign;

	@TxTransaction(isStart = true)
	@Transactional
	@GetMapping(value = "/addOrderAndStock")
	public ResponseBase addOrderAndStock(int i) throws Exception {
		OrderEntity orderEntity = new OrderEntity();
		orderEntity.setName("订单1");
		orderEntity.setOrderCreatetime(new Date());
		orderEntity.setOrderMoney(300d);
		orderEntity.setOrderState(0);
		Long commodityId = 30l;
		orderEntity.setCommodityId(30l);
		int orderResult = orderMapper.addOrder(orderEntity);
		System.out.println("orderResult:" + orderResult);
		if (orderResult <= 0) {
			return setResultError("下单失败!");
		}
		
		ResponseBase inventoryReduction = stockFeign.inventoryReduction(commodityId);
		if (inventoryReduction.getRtnCode() != 200) {
			throw new Exception("调用库存服务接口失败，开始回退订单事务代码");
		}
		int reuslt = 1 / i;
		System.out.println("reuslt:" + reuslt);
		return setResultSuccess("下单成功!");
	}

}

3. 在库存服务中集成lcn, 同上。
4. 配置nginx

    upstream  backServer{
	    server 127.0.0.1:8899;
	    server 127.0.0.1:8898;
	}
     server {
        listen       80;
        server_name  lcn.zxkj.com;
        location / {
            ### 指定上游服务器负载均衡服务器
		    proxy_pass http://backServer/;
			###nginx与上游服务器(真实访问的服务器)超时时间 后端服务器连接的超时时间_发起握手等候响应超时时间
			proxy_connect_timeout 5s;
			###nginx发送给上游服务器(真实访问的服务器)超时时间
            proxy_send_timeout 5s;
			### nginx接受上游服务器(真实访问的服务器)超时时间
            proxy_read_timeout 5s;
            index  index.html index.htm;
        }
	}

5. 初始化测试脚本

CREATE TABLE `stock`  (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `commodity_id` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '商品ID',
  `stock` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '库存余额',
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 2 CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Dynamic;

CREATE TABLE `order`  (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci DEFAULT NULL COMMENT '订单名称',
  `order_createtime` datetime(0) DEFAULT NULL COMMENT '下单时间',
  `order_state` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '订单状态 0 已经未支付 1已经支付 2已退单',
  `order_money` double(10, 0) DEFAULT NULL COMMENT '订单价格',
  `commodity_id` int(10) DEFAULT NULL COMMENT '商品ID',
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 17 CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Dynamic;

6. 依次启动EurekaServer、两个TxManager、库存服务、订单服务.

• 测试结果