分散式事務解決方案
Spring Cloud 分散式事務管理
在微服務如火如荼的情況下，越來越多的項目開始嘗試改造成微服務架構，微服務即帶來了項目開發的方便性，又提高了運維難度以及網路不可靠的概率.
[TOC]
在說微服務的優缺點時，有對比才會更加明顯，首先說一下單體式結構
單體式架構
在單體式架構中，系統通常採用分層架構模式（MVC），持久化層、表示層，業務邏輯層。架構主要存在以下問題：
系統內部互相訪問，耦合緊密導致難以維護；
各業務領域需要採用相同的技術棧，難以快速應用新技術（例如使用SSH很難向SSM改造）；
對系統的任何修改都必須整個系統一起重新部署/升級；
在系統負載增加時，難以進行水平擴展；
當系統中一處出現問題，會影響整個系統；
為了克服以上缺點，微服務架構應運而生。微服務，又叫微服務架構。微服務就是一些協同工作的小而自治的服務.
微服務架構
優點:
1. 技術異構性
在不同的服務中，可以使用不同的技術來各自開發，只要保證服務間能相互協作即可
2. 彈性
當微服務中的某一個服務不可用時，不會影響整個系統，只會影響相關功能不可用
3. 擴展
易於擴展，使用小的多個服務，更加易於擴展新的功能
4. 簡化部署
某個服務的更新部署，不需要重新部署整個應用
5. 可組合
通過組合多個服務，可以提供一些新的功能
6. 可替代
因為每個微服務都比較小，重新實現某一個服務或者直接刪除該服務都是可操作的
缺點:
1. 複雜度高
微服務間通過REST、RPC等形式交互，相對於單體模式，需要考慮被調用方故障、過載、消息丟失等各種異常情況，代碼邏輯更加複雜。
對於微服務間的事務性操作，因為不同的微服務採用了不同的資料庫，將無法利用資料庫本身的事務機制保證一致性，需要引入二階段提交等技術。
同時，在微服務間存在少部分共用功能但又無法提取成微服務時，各個微服務對於這部分功能通常需要重複開發，或至少要做代碼複製，以避免微服務間的耦合，增加了開發成本。
2. 運維複雜
在採用微服務架構時，系統由多個獨立運行的微服務構成，需要一個設計良好的監控系統對各個微服務的運行狀態進行監控。運維人員需要對系統有細緻的了解才對夠更好的運維繫統。
3. 影響性能
相對於單體架構，微服務的間通過REST、RPC等形式進行交互，通信的時延會受到較大的影響。
分散式事務的引入
正如上面所說
對於微服務間的事務性操作，因為不同的微服務採用了不同的資料庫，將無法利用資料庫本身的事務機制保證一致性，需要引入二階段提交等技術。
在單體項目中，很容易做到事務控制，而在多個服務之間很難實現
假設服務調用如下：A B C D 的事務均在各個服務控制，如何做到，統一協調，保證數據的一致性？
分散式事務解決方案
基於XA協議的兩階段提交
XA是一個分散式事務協議，由提出。XA中大致分為兩部分：事務管理器和本地資源管理器。其中本地資源管理器往往由資料庫實現，比如Oracle、DB2這些商業資料庫都實現了XA介面，而事務管理器作為全局的調度者，負責各個本地資源的提交和回滾。XA實現分散式事務的原理如下：第一階段：
第二階段
總的來說，XA協議比較簡單，而且一旦商業資料庫實現了XA協議，使用分散式事務的成本也比較低。但是，XA也有致命的缺點，那就是性能不理想，特別是在交易下單鏈路，往往並發量很高，XA無法滿足高並發場景。XA目前在商業資料庫支持的比較理想，在mysql資料庫中支持的不太理想，mysql的XA實現，沒有記錄prepare階段日誌，主備切換回導致主庫與備庫數據不一致。許多nosql也沒有支持XA，這讓XA的應用場景變得非常狹隘。
消息事務+最終一致性
所謂的消息事務就是基於消息中間件的兩階段提交，本質上是對消息中間件的一種特殊利用，它是將本地事務和發消息放在了一個分散式事務里，保證要麼本地操作成功成功並且對外發消息成功，要麼兩者都失敗，開源的RocketMQ就支持這一特性.
該方案採用最終一致的，犧牲了一致性，換來了性能的大幅度提升。存在造成數據不一致的風險
TCC編程模式
所謂的TCC編程模式，也是兩階段提交的一個變種。TCC提供了一個編程框架，將整個業務邏輯分為三塊：Try、Confirm和Cancel三個操作。以在線下單為例，Try階段會去扣庫存，Confirm階段則是去更新訂單狀態，如果更新訂單失敗，則進入Cancel階段，會去恢復庫存。總之，TCC就是通過代碼人為實現了兩階段提交，不同的業務場景所寫的代碼都不一樣，複雜度也不一樣，因此，這種模式並不能很好地被複用。
具體實現
LCN
https://github.com/codingapi/tx-lcn
目前 LCN為 4.1 版本
主要特點：
支持各種基於spring的db框架
兼容SpringCloud、Dubbo、motan
使用簡單，低依賴，代碼完全開源
基於切面的強一致性事務框架
高可用，模塊可以依賴RPC模塊做集群化，TxManager也可以做集群化
支持本地事務和分散式事務共存
支持事務補償機制，增加事務補償決策提醒
採用強一致性方案，事務要不全部成功，要不全部失敗，保證了事務的一致性，代碼簡單，原有項目只需引入相關 包，並在需要參與的事務的方法添加註解即可，節省了代碼改造成本.
Spring Cloud示例：
添加依賴
在需要執行的事務上添加註解
其中 為lcn事務控制註解，其中 表示該方法是事務的發起方例如，服務A 需要調用服務B,服務B 需要調用服務C，此時 服務A為服務發起方，其餘為參與方，參與方只需 即可
在測試時需要將 事務管理服務啟動 , 具體示例參看：https://www.txlcn.org
ByteTCC
https://github.com/liuyangming/ByteTCC
ByteTCC是一個基於TCC（Try/Confirm/Cancel）機制的分散式事務管理器。兼容JTA，可以很好的與EJB、Spring等容器（本文檔下文說明中將以Spring容器為例）進行集成。
ByteTCC特性1、支持Spring容器的聲明式事務管理；2、支持普通事務、TCC事務、業務補償型事務等事務機制；3、支持多數據源、跨應用、跨伺服器等分散式事務場景；4、支持長事務；5、支持dubbo服務框架；6、支持spring cloud；
該實現方式，需要在業務層編寫對應的 tcc（Try/Confirm/Cancel） 方法，開發需要一定的成本，同時某些業務可能無法保證數據可回滾
查看示例：https://github.com/liuyangming/ByteTCC
參考：
https://github.com/codingapi/tx-lcn
https://github.com/liuyangming/ByteTCC
微服務設計（Sam Newman）
如果你喜歡就關注一下吧. 以後會寫一下我們公司在使用Spring Cloud 中遇到的問題和一些經驗
TAG:全棧佈道士 |