快捷導(dǎo)航

Java詳細(xì)分析LCN框架分布式事務(wù)

更新時(shí)間：2022年07月28日 15:38:38 作者：kaico2018

這篇文章主要介紹了Java LCN框架分布式事務(wù)，分布式事務(wù)是指事務(wù)的參與者、支持事務(wù)的服務(wù)器、資源服務(wù)器以及事務(wù)管理器分別位于不同的分布式系統(tǒng)的不同節(jié)點(diǎn)之上

2PC兩階段提交協(xié)議

分布式事務(wù)通常采用2PC協(xié)議，全稱Two Phase Commitment Protocol。該協(xié)議主要為了解決在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)場(chǎng)景下，所有節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)一致性的問(wèn)題。分布式事務(wù)通過(guò)2PC協(xié)議將提交分成兩個(gè)階段：

階段一為準(zhǔn)備（prepare）階段。即所有的參與者準(zhǔn)備執(zhí)行事務(wù)并鎖住需要的資源。參與者ready時(shí)，向transaction manager報(bào)告已準(zhǔn)備就緒。
階段二為提交階段（commit）。當(dāng)transaction manager確認(rèn)所有參與者都ready后，向所有參與者發(fā)送commit命令。

2PC和3PC的區(qū)別就是解決參與者超時(shí)的問(wèn)題和多加了一層詢問(wèn)，保證數(shù)據(jù)的傳輸可靠性。

LCN

LCN并不生產(chǎn)事務(wù)，LCN只是本地事務(wù)的協(xié)調(diào)工，TX-LCN定位于一款事務(wù)協(xié)調(diào)性框架，框架其本身并不操作事務(wù)，而是基于對(duì)事務(wù)的協(xié)調(diào)從而達(dá)到事務(wù)一致性的效果。

參考文檔：https://www.codingapi.com/docs/txlcn-preface/

LCN基本實(shí)現(xiàn)原理

發(fā)起方與參與方都與我們的 LCN 管理器一直保持長(zhǎng)連接；
發(fā)起方在調(diào)用接口之前，先向 LCN 管理器申請(qǐng)一個(gè)全局的事務(wù)分組id；
發(fā)起方調(diào)用接口的時(shí)候在請(qǐng)求頭中傳遞事務(wù)分組id；
參與方獲取到請(qǐng)求頭中有事務(wù)分組的id的，則當(dāng)前業(yè)務(wù)邏輯執(zhí)行完實(shí)現(xiàn)假關(guān)閉，不會(huì)提交或者回滾當(dāng)前的事務(wù)。
發(fā)起方調(diào)用完接口后，如果出現(xiàn)異常的情況下，在通知給事務(wù)協(xié)調(diào)者回滾事務(wù)，這時(shí)候事務(wù)協(xié)調(diào)則告訴給參與方回滾當(dāng)前的事務(wù)。

搭建全局協(xié)調(diào)者

1、在github上面下載 Lcn 源代碼

倉(cāng)庫(kù)地址：https://github.com/codingapi/tx-lcn，注意下載版本。

2、將項(xiàng)目導(dǎo)入idea中，啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目

修改對(duì)應(yīng)的配置文件：

spring.application.name=TransactionManager
server.port=7970
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
spring.datasource.url=jdbc:mysql://www.kaicostudy.com:3306/transaction_lcn?characterEncoding=UTF-8
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=123456

mybatis.configuration.map-underscore-to-camel-case=true
mybatis.configuration.use-generated-keys=true

# TxManager Host Ip
tx-lcn.manager.host=127.0.0.1
# TxClient連接請(qǐng)求端口
tx-lcn.manager.port=8070
# 心跳檢測(cè)時(shí)間(ms)
tx-lcn.manager.heart-time=15000
# 分布式事務(wù)執(zhí)行總時(shí)間
tx-lcn.manager.dtx-time=30000
#參數(shù)延遲刪除時(shí)間單位ms
tx-lcn.message.netty.attr-delay-time=10000
tx-lcn.manager.concurrent-level=128
# 開(kāi)啟日志
tx-lcn.logger.enabled=true
logging.level.com.codingapi=debug

#redis 連接信息
spring.redis.host=www.kaicostudy.com
spring.redis.port=6379
redis\u5BC6\u7801
#spring.redis.password=

將項(xiàng)目中提供的SQL語(yǔ)句在數(shù)據(jù)庫(kù)中執(zhí)行，創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的表。

請(qǐng)求路徑：http://127.0.0.1:7970/admin/index.html

默認(rèn)登錄密碼：codingapi

登錄成功頁(yè)面

端口介紹：

8070：TM事務(wù)消息端口

7970：后臺(tái)管理頁(yè)面登錄頁(yè)面

使用LCN解決分布式事務(wù)問(wèn)題

在分布式系統(tǒng)A系統(tǒng)調(diào)用B系統(tǒng)服務(wù)接口的時(shí)候時(shí)候，兩個(gè)服務(wù)的都需要使用 LCN 來(lái)控制分布式事務(wù)。

使用步驟：

1、引入lcn 相關(guān)的maven依賴

<dependency>
    <groupId>com.codingapi.txlcn</groupId>
    <artifactId>txlcn-tc</artifactId>
    <version>5.0.2.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.codingapi.txlcn</groupId>
    <artifactId>txlcn-txmsg-netty</artifactId>
    <version>5.0.2.RELEASE</version>
</dependency>

2、yml 配置文件增加 lcn 的配置

tx-lcn:
  client:
    manager-address: www.kaicostudy.com:8070
  logger:
    enabled: true

3、使用

springboot項(xiàng)目主類上加上注解：@EnableDistributedTransaction

參與方與發(fā)起方都要加上該注解

@LcnTransaction

@Transactional

調(diào)用案例：

A服務(wù)的方法，需要去調(diào)用B服務(wù)方法

@Service
public class ServiceA {
    @Autowired
    private ValueDao valueDao; //本地db操作
    @Autowired
    private ServiceB serviceB;//遠(yuǎn)程B模塊業(yè)務(wù)
    @LcnTransaction //分布式事務(wù)注解
    @Transactional //本地事務(wù)注解
    public String execute(String value) throws BusinessException {
        // step1. call remote service B
        String result = serviceB.rpc(value);  // (1)
        // step2. local store operate. DTX commit if save success, rollback if not.
        valueDao.save(value);  // (2)
        valueDao.saveBackup(value);  // (3)
        return result + " > " + "ok-A";
    }
}

B服務(wù)的方法，被A服務(wù)的方法調(diào)用

@Service
public class ServiceB {
    @Autowired
    private ValueDao valueDao; //本地db操作
    @LcnTransaction //分布式事務(wù)注解
    @Transactional  //本地事務(wù)注解
    public String rpc(String value) throws BusinessException {
        valueDao.save(value);  // (4)
        valueDao.saveBackup(value);  // (5)
        return "ok-B";
    }
}

源碼分析

一個(gè)請(qǐng)求一個(gè)線程

代碼執(zhí)行邏輯：

1、判斷方法是否有加上@L cnTransaction，如果有加上該注解則直接會(huì)走切面類 TransactionAspect

2、判斷當(dāng)前線程緩存中是否有事務(wù)分組id,如果沒(méi)有緩存則是為發(fā)起方，如果有緩存則是為參與方

3、隨機(jī)的創(chuàng)建分組的id,將該分組id注冊(cè)到協(xié)調(diào)者中。

4、本地 threadLock 緩存該事務(wù)分組id

5、A服務(wù)（發(fā)起方）調(diào)用B（參與方）服務(wù)的接口，重寫(xiě)了 RequestInterceptor（該接口是feign框架提供的攔截器，基本上每個(gè)rpc框架都會(huì)提供類似的攔截器） feign 客戶端，將該事務(wù)分組id設(shè)置到請(qǐng)求中

6、執(zhí)行到B服務(wù)接口，Spring TracingApplier實(shí)現(xiàn)，在請(qǐng)求之前攔截，從請(qǐng)求頭中獲取事務(wù)分組id,放入到當(dāng)前線程緩存中

7、B服務(wù)接口走到aop里面代碼時(shí)，會(huì)先判斷是發(fā)起方還是參與方。

8、從緩存中獲取該事務(wù)分組id,當(dāng)前派單服務(wù)則是為參與方，在告訴給協(xié)調(diào)者加入該事務(wù)分組。.

Lcn 如何判斷自己是發(fā)起方還是參與方?

根據(jù)當(dāng)前的線程threadlocal 中獲取事務(wù)分組id, 如果能夠成功獲取到則是為參與方，沒(méi)有能夠獲取到就是為發(fā)起方。

參與方如何加入LCN全局協(xié)調(diào)者？

發(fā)起方會(huì)把事務(wù)id注冊(cè)到協(xié)調(diào)者里面去，參與方根據(jù)請(qǐng)求頭里面的事務(wù)分組id加入該事務(wù)。

發(fā)起方如何通知全局回滾還是提交？

發(fā)起方的方法執(zhí)行完成之后，會(huì)修改事務(wù)狀態(tài)，再根據(jù)全局協(xié)調(diào)者通知其他參與者事務(wù)執(zhí)行完成。反之，如果發(fā)起方的方法執(zhí)行方法異常，事務(wù)狀態(tài)改為錯(cuò)誤狀態(tài)，再通過(guò)全局協(xié)調(diào)者發(fā)送給其他參與者，參與者再回滾事務(wù)即可。

A調(diào)用B，B調(diào)用C 到底會(huì)生產(chǎn)幾次事務(wù)id？

每次原遠(yuǎn)程調(diào)用接口都會(huì)生成一個(gè)事務(wù)id，但是一條調(diào)用鏈上只有一個(gè)事務(wù)分組id（全局id）。只有A是發(fā)起方，B和C都是參與方?？梢詮恼?qǐng)求頭中獲取到事務(wù)分組id就是參與方，表示加入到這個(gè)分組里面去的。

入口：@LcnTransaction，TransactionAspect 切面類。