Seata分布式事务速览

Eddie 收录于微服务和 Seata

2024-03-09 约 2100 字预计阅读 5 分钟 - 次阅读

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本文最后更新于 2024-03-09，文中内容可能已过时。

一、分布式事务基础 🔴

1、什么是分布式事务？

跨数据库、跨服务、跨模块的事务，要求：要么全部成功，要么全部回滚。

单机事务：@Transactional 依靠数据库连接保证原子性。

分布式事务：多个服务、多个连接，本地事务失效，必须用分布式事务中间件。

2、分布式产生的问题

服务A成功、服务B失败 → 数据不一致
超时、网络抖动、重试导致重复提交
最终数据错乱、资金对账不平、库存错乱

3、常见分布式事务方案 🔴

本地消息表（老旧）：简单、低一致性、代码侵入大
RabbitMQ可靠消息（最终一致性）：适合异步、非强一致
Seata（主流）：微服务标准、支持四种模式

二、Seata 基础介绍

1、Seata 是什么

Seata 是阿里开源、微服务分布式事务标准框架，简单、高性能、无侵入，国内唯一主流。

2、三大核心角色 🔴

TC 事务协调器：全局事务管理器、记录全局状态、通知提交/回滚（独立服务）
TM 事务管理器：开启全局事务、向TC申请全局事务ID（业务服务）
RM 资源管理器：管理本地事务、上报分支状态、执行undo/redo（业务服务）

3、全局事务流程（通用流程）

TM 向 TC 申请开启全局事务，生成唯一 XID
各个微服务分支事务注册到 TC
业务执行完成，TM 判断全局结果
成功：TC 通知所有分支提交
失败：TC 通知所有分支回滚

三、Seata 四大事务模式 🔴

1、AT模式（最常用、生产95%使用）

1.1 特点

无代码侵入，仅加注解 @GlobalTransactional
基于数据库本地事务 + undo_log 快照
二阶段提交、弱一致性、最终一致
性能最好、最简单、互联网首选

1.2 AT底层原理 🔴

第一阶段：业务执行

执行业务SQL前，前置查询快照（before image）
执行业务增删改
执行后保存后置快照（after image）
快照存入 undo_log 表，本地事务提交

第二阶段：提交/回滚

全局提交：异步删除undo_log，不阻塞业务
全局回滚：读取undo_log快照，反向生成SQL回滚数据

1.3 at 行锁机制 🔴

AT 在一阶段提交了本地事务，没有数据库锁。

靠 全局行锁 + 隔离机制 防止脏写：

同一行数据，未释放全局锁前，其他事务无法修改
避免并发修改、数据错乱

1.4 AT模式三大经典问题 🔴

① 空回滚

分支没有执行SQL，却收到TC回滚指令。

解决：插入 undo_log空记录，标记已处理，防止二次回滚。

② 悬挂

一阶段业务执行太慢，二阶段先回滚完成，业务才执行SQL。

导致脏数据，永久无法回滚。

解决：事务拦截器判断XID，禁止滞后SQL执行。

③ 脏写 🔴

两个事务同时修改一行，事务1回滚、事务2已提交，覆盖数据。

解决：全局锁+行级排他锁，锁住资源不让别人改。

2、TCC 模式（补偿事务）

2.1 三段式接口 🔴

Try：资源检查、资源冻结、预留资源
Confirm：确认执行业务、真正扣减
Cancel：取消释放、资源回滚、补偿

2.2 优缺点

优点：不依赖undo_log、无锁、高性能、适合高并发金融
缺点：代码侵入极强、开发成本极高、要手写补偿逻辑

2.3 使用场景

金融、支付、资金、积分、高一致性场景。

3、XA 模式（强一致性）

传统二阶段提交、数据库原生支持XA
全程阻塞、锁时间长、性能差
互联网几乎不用，银行传统行业用

4、SAGA 模式（长事务）

长事务、流程复杂、耗时极长
正向执行+反向补偿接口
无锁、最终一致、允许中间数据不一致

四、四大模式超级对比表 🔴

模式	侵入性	一致性	性能	适用场景
AT	极低	最终一致	极高	普通微服务、电商、业务系统（95%）
TCC	极高	最终一致	高	支付、资金、金融、高并发
XA	低	强一致	差	传统银行、低并发
SAGA	中	最终一致	中	长流程、复杂业务、审批链

五、AT模式重点补充 🔴

1、undo_log表结构

保存：xid、分支id、前置快照、后置快照、sql类型、创建时间。

2、为什么AT性能高？

一阶段本地事务直接提交，不阻塞业务
二阶段提交异步删除快照
只有回滚时才走反向SQL

3、AT隔离级别

默认 读未提交，存在中间数据可见问题。

解决方案：全局锁、悲观锁、业务加状态字段。

六、Seata生产实战配置

1、核心依赖

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<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId>
</dependency>

2、开启事务注解

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// 全局事务（TM）
@GlobalTransactional(rollbackFor = Exception.class)
public void createOrder(){
    // 调用库存、支付、订单服务
}

3、yml配置

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seata:
  application:
    name: seata-demo
  registry:
    type: nacos
    nacos:
      server-addr: 127.0.0.1:8848
  config:
    type: nacos
  tx-service-group: my_tx_group

七、生产常见坑+解决方案

超时事务未释放：TC定时清理、超时自动回滚、调大超时时间
undo_log过大：定时清理、异步删除、限制大事务
全局锁竞争：热点数据拆分、减少长事务
重复提交：幂等性设计、唯一流水号
嵌套事务失效：禁止嵌套@GlobalTransactional
高并发脏写：业务加版本号乐观锁、减少并发修改同一行

八、总结 🔴

Seata是阿里开源微服务分布式事务框架，包含TC、TM、RM三大角色；

主流使用AT模式，一阶段执行业务保存undo_log快照并提交本地事务，二阶段决定异步删除或反向回滚；

AT存在空回滚、悬挂、脏写三大问题，分别通过空记录、拦截滞后SQL、全局锁解决；

另外还有TCC、XA、SAGA三种模式，TCC手写三段补偿接口适合金融，XA强一致性能差，SAGA适合长事务；

生产中AT无侵入、性能高，是互联网微服务首选，同时要注意事务超时、undo日志、幂等、脏写等生产问题。

收录于合集・Seata 3

分布式事务两阶段提交（2PC）