用Go轻松完成一个XA分布式事务,保姆级教程

开发 前端 分布式
如果一个事务涉及的所有操作能够放在一个服务内部,那么使用各门语言里事务相关的库,可以轻松的实现多个操作作为整体的事务操作。

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事务

某些业务要求,一系列操作必须全部执行,而不能仅执行一部分。例如,一个转账操作:

  1. -- 从id=1的账户给id=2的账户转账100元 
  2. -- 第一步:将id=1的A账户余额减去100 
  3. UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1
  4. -- 第二步:将id=2的B账户余额加上100 
  5. UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2

这两条SQL语句必须全部执行,或者,由于某些原因,如果第一条语句成功,第二条语句失败,就必须全部撤销。

这种把多条语句作为一个整体进行操作的功能,被称为数据库事务。数据库事务可以确保该事务范围内的所有操作都可以全部 成功或者全部失败。如果事务失败,那么效果就和没有执行这些SQL一样,不会对数据库数据有任何改动。

微服务

如果一个事务涉及的所有操作能够放在一个服务内部,那么使用各门语言里事务相关的库,可以轻松的实现多个操作作为整体的事务操作。

但是有些服务,例如生成订单涉及做很多操作,包括库存、优惠券、赠送、账户余额等。当系统复杂程度增加时,想要把所有这些操作放到一个服务内实现,会导致耦合度太高,维护成本非常高。

针对复杂的系统,当前流行的微服务架构是非常好的解决方案,该架构能够把复杂系统进行拆分,拆分后形成了大量微服务,独立开发,独立维护。

虽然服务拆分了,但是订单本身的逻辑需要多个操作作为一个整体,要么全部成功,要么全部失败,这就带来了新的挑战。如何把散落在各个微服务中的本地事务,组成一个大的事务,保证他们作为一个整体,这就是分布式事务需要解决的问题。

分布式事务

分布式事务简单的说,就是一次大的操作由不同的小操作组成,这些小的操作分布在不同的服务器上,且属于不同的应用,分布式事务需要保证这些小操作要么全部成功,要么全部失败。本质上来说,分布式事务就是为了保证不同数据库的数据一致性。

分布式事务方案包括:

  • xa
  • tcc
  • saga
  • 可靠消息

下面我们看看最简单的xa

XA

XA是由X/Open组织提出的分布式事务的规范,XA规范主要定义了(全局)事务管理器(TM)和(局部)资源管理器(RM)之间的接口。本地的数据库如mysql在XA中扮演的是RM角色

XA一共分为两阶段:

第一阶段(prepare):即所有的参与者RM准备执行事务并锁住需要的资源。参与者ready时,向TM报告已准备就绪。 第二阶段 (commit/rollback):当事务管理者(TM)确认所有参与者(RM)都ready后,向所有参与者发送commit命令。

目前主流的数据库基本都支持XA事务,包括mysql、oracle、sqlserver、postgre

我们看看本地数据库是如何支持XA的:

第一阶段 准备

  1. XA start '4fPqCNTYeSG' 
  2. UPDATE `user_account` SET `balance`=balance + 30,`update_time`='2021-06-09 11:50:42.438' WHERE user_id = '1' 
  3. XA end '4fPqCNTYeSG' 
  4. XA prepare '4fPqCNTYeSG' 
  5. -- 当所有的参与者完成了prepare,就进入第二阶段 提交 
  6. xa commit '4fPqCNTYeSG' 

xa实践

介绍了这么多,我们来实践完成一个微服务上的xa事务,加深分布式事务的理解,这里采用dtm作为分布式事务的管理者,来运行其中一个xa的demo

安装go 安装mysql

获取dtm

  1. git clone https://github.com/yedf/dtm.git 
  2. cd dtm 

配置mysql

  1. cp conf.sample.yml conf.yml 
  2. vi conf.yml 

运行示例

go run app/main.go xa

从日志里,能够找到XA部分的输出,最后成功提交完成了事务

  1. # 服务1输出 
  2. XA start '4fPqCNTYeSG' 
  3. UPDATE `user_account` SET `balance`=balance - 30,`update_time`='2021-06-09 11:50:42.438' WHERE user_id = '1' 
  4. XA end '4fPqCNTYeSG' 
  5. XA prepare '4fPqCNTYeSG' 
  6.  
  7. # 服务2输出 
  8. XA start '4fPqCPijxyC' 
  9. UPDATE `user_account` SET `balance`=balance + 30,`update_time`='2021-06-09 11:50:42.493' WHERE user_id = '2' 
  10. XA end '4fPqCPijxyC' 
  11. XA prepare '4fPqCPijxyC' 
  12.  
  13. # 服务1输出 
  14. xa commit '4fPqCNTYeSG' 
  15.  
  16. #服务2输出 
  17. xa commit '4fPqCPijxyC' 

整个交互的时序详情如下

代码如下:

  1. // 微服务的处理函数: 
  2. app.POST(BusiAPI+"/TransInXa", common.WrapHandler(func(c *gin.Context) (interface{}, error) { 
  3.     return XaClient.XaLocalTransaction(c.Request.URL.Query(), func(db *sql.DB, xa *dtmcli.Xa) (interface{}, error) { 
  4.         _, err := dtmcli.DBExec(db, "update dtm_busi.user_account set balance=balance+? where user_id=?", reqFrom(c).Amount, 2
  5.         return dtmcli.MapSuccess, err 
  6.     }) 
  7. })) 
  8. app.POST(BusiAPI+"/TransOutXa", common.WrapHandler(func(c *gin.Context) (interface{}, error) { 
  9.     return XaClient.XaLocalTransaction(c.Request.URL.Query(), func(db *sql.DB, xa *dtmcli.Xa) (interface{}, error) { 
  10.         _, err := dtmcli.DBExec(db, "update dtm_busi.user_account set balance=balance-? where user_id=?", reqFrom(c).Amount, 1
  11.         return dtmcli.MapSuccess, err 
  12.     }) 
  13. })) 
  14.  
  15. // 开启XA事务 
  16. err := XaClient.XaGlobalTransaction(gid, func(xa *dtmcli.Xa) (*resty.Response, error) { 
  17.     resp, err := xa.CallBranch(&TransReq{Amount: 30}, Busi+"/TransOutXa"
  18.     if err != nil { 
  19.         return resp, err 
  20.     } 
  21.     return xa.CallBranch(&TransReq{Amount: 30}, Busi+"/TransInXa"
  22. }) 

总结

至此,一个完整的xa分布式事务介绍完成。

关于分布式事务更多更全面的知识,请参考 分布式事务最经典的七种解决方案

在这篇简短的文章里,我们大致介绍了 事务,分布式事务,微服务处理XA事务。有兴趣的同学可以通过 dtm 继续研究分布式事务。

 

责任编辑:张燕妮 来源: Go语言中文网
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