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事務

某些業務要求，一系列操作必須全部執行，而不能僅執行一部分。例如，一個轉賬操作：

-- 從id=1的賬戶給id=2的賬戶轉賬100元 
-- 第一步：將id=1的A賬戶余額減去100 
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1; 
-- 第二步：將id=2的B賬戶余額加上100 
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2; 

這兩條SQL語句必須全部執行，或者，由于某些原因，如果第一條語句成功，第二條語句失敗，就必須全部撤銷。

這種把多條語句作為一個整體進行操作的功能，被稱為數據庫事務。數據庫事務可以確保該事務范圍內的所有操作都可以全部 成功或者全部失敗。如果事務失敗，那么效果就和沒有執行這些SQL一樣，不會對數據庫數據有任何改動。

微服務

如果一個事務涉及的所有操作能夠放在一個服務內部，那么使用各門語言里事務相關的庫，可以輕松的實現多個操作作為整體的事務操作。

但是有些服務，例如生成訂單涉及做很多操作，包括庫存、優惠券、贈送、賬戶余額等。當系統復雜程度增加時，想要把所有這些操作放到一個服務內實現，會導致耦合度太高，維護成本非常高。

針對復雜的系統，當前流行的微服務架構是非常好的解決方案，該架構能夠把復雜系統進行拆分，拆分后形成了大量微服務，獨立開發，獨立維護。

雖然服務拆分了，但是訂單本身的邏輯需要多個操作作為一個整體，要么全部成功，要么全部失敗，這就帶來了新的挑戰。如何把散落在各個微服務中的本地事務，組成一個大的事務，保證他們作為一個整體，這就是分布式事務需要解決的問題。

分布式事務

分布式事務簡單的說，就是一次大的操作由不同的小操作組成，這些小的操作分布在不同的服務器上，且屬于不同的應用，分布式事務需要保證這些小操作要么全部成功，要么全部失敗。本質上來說，分布式事務就是為了保證不同數據庫的數據一致性。

分布式事務方案包括：

• xa
• tcc
• saga
• 可靠消息

下面我們看看最簡單的xa

XA

XA是由X/Open組織提出的分布式事務的規范，XA規范主要定義了(全局)事務管理器(TM)和(局部)資源管理器(RM)之間的接口。本地的數據庫如mysql在XA中扮演的是RM角色

XA一共分為兩階段：

第一階段（prepare）：即所有的參與者RM準備執行事務并鎖住需要的資源。參與者ready時，向TM報告已準備就緒。 第二階段 (commit/rollback)：當事務管理者(TM)確認所有參與者(RM)都ready后，向所有參與者發送commit命令。

目前主流的數據庫基本都支持XA事務，包括mysql、oracle、sqlserver、postgre

我們看看本地數據庫是如何支持XA的：

第一階段 準備

XA start '4fPqCNTYeSG' 
UPDATE `user_account` SET `balance`=balance + 30,`update_time`='2021-06-09 11:50:42.438' WHERE user_id = '1' 
XA end '4fPqCNTYeSG' 
XA prepare '4fPqCNTYeSG' 
-- 當所有的參與者完成了prepare，就進入第二階段 提交 
xa commit '4fPqCNTYeSG' 

xa實踐

介紹了這么多，我們來實踐完成一個微服務上的xa事務，加深分布式事務的理解，這里采用dtm作為分布式事務的管理者，來運行其中一個xa的demo

安裝go 安裝mysql

獲取dtm

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

配置mysql

cp conf.sample.yml conf.yml 
vi conf.yml 

運行示例

go run app/main.go xa

從日志里，能夠找到XA部分的輸出，最后成功提交完成了事務

# 服務1輸出 
XA start '4fPqCNTYeSG' 
UPDATE `user_account` SET `balance`=balance - 30,`update_time`='2021-06-09 11:50:42.438' WHERE user_id = '1' 
XA end '4fPqCNTYeSG' 
XA prepare '4fPqCNTYeSG' 
 
# 服務2輸出 
XA start '4fPqCPijxyC' 
UPDATE `user_account` SET `balance`=balance + 30,`update_time`='2021-06-09 11:50:42.493' WHERE user_id = '2' 
XA end '4fPqCPijxyC' 
XA prepare '4fPqCPijxyC' 
 
# 服務1輸出 
xa commit '4fPqCNTYeSG' 
 
#服務2輸出 
xa commit '4fPqCPijxyC' 

整個交互的時序詳情如下

代碼如下：

// 微服務的處理函數： 
app.POST(BusiAPI+"/TransInXa", common.WrapHandler(func(c *gin.Context) (interface{}, error) { 
    return XaClient.XaLocalTransaction(c.Request.URL.Query(), func(db *sql.DB, xa *dtmcli.Xa) (interface{}, error) { 
        _, err := dtmcli.DBExec(db, "update dtm_busi.user_account set balance=balance+? where user_id=?", reqFrom(c).Amount, 2) 
        return dtmcli.MapSuccess, err 
    }) 
})) 
app.POST(BusiAPI+"/TransOutXa", common.WrapHandler(func(c *gin.Context) (interface{}, error) { 
    return XaClient.XaLocalTransaction(c.Request.URL.Query(), func(db *sql.DB, xa *dtmcli.Xa) (interface{}, error) { 
        _, err := dtmcli.DBExec(db, "update dtm_busi.user_account set balance=balance-? where user_id=?", reqFrom(c).Amount, 1) 
        return dtmcli.MapSuccess, err 
    }) 
})) 
 
// 開啟XA事務 
err := XaClient.XaGlobalTransaction(gid, func(xa *dtmcli.Xa) (*resty.Response, error) { 
    resp, err := xa.CallBranch(&TransReq{Amount: 30}, Busi+"/TransOutXa") 
    if err != nil { 
        return resp, err 
    } 
    return xa.CallBranch(&TransReq{Amount: 30}, Busi+"/TransInXa") 
}) 

總結

至此，一個完整的xa分布式事務介紹完成。

關于分布式事務更多更全面的知識，請參考 分布式事務最經典的七種解決方案

在這篇簡短的文章里，我們大致介紹了 事務，分布式事務，微服務處理XA事務。有興趣的同學可以通過 dtm 繼續研究分布式事務。