Seata Server(TC) 技术原理解说 - 服务器托管|北京服务器租用|机房托管租用|IDC托管租用|机房机柜带宽租用-价格及费用咨询

缘由

Spring Cloud 作为微服务框架，工作当中必用。原因也很简单，Spring cloud 依托Springboot，
背靠Spring Framework，又有Eureka 和 Alibaba 两个大厂的支持，大多数的互联网公司会优先选择以此作为后端开发框架。微服务架构下每个服务都会有一个数据库，不同的数据库、不同的服务实例都会产生事务问题。

简述

微服务架构下的功能开发会遇到分布式事务问题，有2PC 3PC TCC等解决方案，基于性能考虑，公司会考虑使用Seata作为分布式事务解决方案，其中提供了基于2PC的AT模式、TCC模式、Saga模式等等，不过最常用的还是AT模式，只需要一个GlobalTransaction注解即可，无业务侵入性。

前文对Seata的客户端 TM RM 进行了解说。本文继续对服务端TC进行解说。

正文

Seata Server 是一个Springboot应用，较早的版本是一个并未使用Spring boot，1.5.2版本的代码已经开始使用 Springboot了。Server端主要起到了TC的角色，对应用中的Seata客户端RM TM进行交互，同样使用Netty作为通信组件，引入了很多的注册中心比如Nacos就在其中，Seata TC就像应用一样，可以启动多个实例，TM RM客户端会在调用TC是进行负载均衡。

日志收集

支持File输出、Kafka、Logstash、Console输出，TC的日志收集可以作为基础设施的扩展进行维护，其稳定性的要求不亚于应用。

Server 启动

ServerRunner是一个启动入口，其中应用启动完成后会执行 Server.start()，启动服务端的Netty，另外设置一个Bean销毁回调，触发避免对注册中心的下线失败。

进入 Server 类，仅有一个start() 作为应用的入口。

创建一个线程池作为Netty的工作线程池，同样是可配置的.
初始化Session容器，支持 DB Redis File三种模式，可以通过SPI扩展.
初始化锁管理器工程的模式，未指定则使用存储模式，可以通过SPI扩展.
创建定时任务：删除UndoLog 检查事务超时异步提交重试提交重试回滚.
获取本机Ip.
加入Spring销毁回调.
启动Netty.
向注册中心注册.

Netty 启动后，就可以接收RM TM的请求了。TC的功能在 TCInboundHandler 接口中定义：

public interface TCInboundHandler {
    // 开始全局事务
    GlobalBeginResponse handle(GlobalBeginRequest globalBegin, RpcContext rpcContext);
    // 提交事务
    GlobalCommitResponse handle(GlobalCommitRequest globalCommit, RpcContext rpcContext);
    // 回滚事务
    GlobalRollbackResponse handle(GlobalRollbackRequest globalRollback, RpcContext rpcContext);
    // 注册分支事务
    BranchRegisterResponse handle(BranchRegisterRequest branchRegister, RpcContext rpcContext);
    // 分支事务报告
    BranchReportResponse handle(BranchReportRequest branchReport, RpcContext rpcContext);
    // 全局锁查询
    GlobalLockQueryResponse handle(GlobalLockQueryRequest checkLock, RpcContext rpcContext);
    // 全局事务状态
    GlobalStatusResponse handle(GlobalStatusRequest globalStatus, RpcContext rpcContext);
    // 全局事务报告
    GlobalReportResponse handle(GlobalReportRequest globalReport, RpcContext rpcContext);
}

TCInboundHandler 的实现类是DefaultCoordinator，此对象会作为一个Netty Handler，处理Netty请求。
TCInboundHandler 还有一个抽象实现 AbstractTCInboundHandler，为TC的功能处理提供异常机制

Seata抽象了一个事务管理器 TransactionManager 作为全局事务管理器，大多数情况下都会使用AT模式，也是Seata基于2PC开发的一种高性能模式，其TC的功能逻辑在 ATCore 中。

DefaultCoordinator 聚合了 DefaultCore。

    public DefaultCore(RemotingServer remotingServer) {
        // SPI 加载数据所有的事务管理器实现
        List allCore = EnhancedServiceLoader.loadAll(AbstractCore.class,
            new Class[] {RemotingServer.class}, new Object[] {remotingServer});
        if (CollectionUtils.isNotEmpty(allCore)) {
            for (AbstractCore core : allCore) {
                // 以分支事务枚举为key，存在Map中，后续可根据分支事务类型获取对应的事务管理器
                coreMap.put(core.getHandleBranchType(), core);
            }
        }
    }

# META-INF/services/io.seata.server.coordinator.AbstractCore
io.seata.server.transaction.at.ATCore
io.seata.server.transaction.tcc.TccCore
io.seata.server.transaction.saga.SagaCore
io.seata.server.transaction.xa.XACore

DefaultCore对TransactionManager接口方法的实现，并没有做真正的业务处理，全部调用某个分支事务类的事务处理器进行处理。

    @Override
    public Long branchRegister(BranchType branchType, String resourceId, String clientId, String xid,
                               String applicationData, String lockKeys) throws TransactionException {
        // 先获取 AbstractCore 的具体实现类，再进行业务处理
        return getCore(branchType).branchRegister(branchType, resourceId, clientId, xid,
            applicationData, lockKeys);
    }

GlobalSession开启

全局事务的开启是第一步，TM向TC获取一个 xid，开启全局事务的逻辑是在 DefaultCore.begin(String applicationId, String transactionServiceGroup, String name, int timeout)中。

具体的实现就是 new GlobalSession()，设置session持久化方式（redis file db），开启Session，记录开始时间，生成并返回 xid.

ipAddress + IP_PORT_SPLIT_CHAR + port + IP_PORT_SPLIT_CHAR + UUIDGenerator.generateUUID()

分支事务注册

SessionHelper.newBranchByGlobal()创建分支事务 branchSession，把 branchId 放入MDC，对分支事务和全局事务加锁，然后将分支事务放入全局事务（持久化和内存都会加入），响应分支事务Id。

branchSessionLock(globalSession, branchSession); // 加锁，只有AT模式才有加锁的实现，其他模式全是空实现

从 branchSession.getApplicationData() 获取 autoCommit skipCheckLock 两个参数进行加锁 branchSession.lock(autoCommit, skipCheckLock)，lock的调用是 LockerManagerFactory.getLockManager().acquireLock(this, autoCommit, skipCheckLock)，LockerManagerFactory.getLockManager() 获取的是Seata server启动时配置的锁实现（db file redis）

# AbstractLockManager#acquireLock(io.seata.server.session.BranchSession, boolean, boolean)

    @Override
    public boolean acquireLock(BranchSession branchSession, boolean autoCommit, boolean skipCheckLock) throws TransactionException {
        if (branchSession == null) {
            throw new IllegalArgumentException("branchSession can't be null for memory/file locker.");
        }
        String lockKey = branchSession.getLockKey();
        if (StringUtils.isNullOrEmpty(lockKey)) {
            // no lock
            return true;
        }
        // get locks of branch
        List locks = collectRowLocks(branchSession);
        if (CollectionUtils.isEmpty(locks)) {
            // no lock
            return true;
        }
        // 获取锁实现进行加锁
        return getLocker(branchSession).acquireLock(locks, autoCommit, skipCheckLock);
    }

redis 的实现非常简单，db 和file，暂不做分析。

    @Override
    public boolean acquireLock(List rowLocks, boolean autoCommit, boolean skipCheckLock) {
        // rowLocks 是请求参数传递过来的
        if (CollectionUtils.isEmpty(rowLocks)) {
            return true;
        }
        try (Jedis jedis = JedisPooledFactory.getJedisInstance()) {
            if (ACQUIRE_LOCK_SHA != null && autoCommit) {
                return acquireLockByLua(jedis, rowLocks);
            } else {
                return acquireLockByPipeline(jedis, rowLocks, autoCommit, skipCheckLock);
            }
        }
    }

分支事务注册后会执行本地事务本地事务提交，会有一个锁的概念，提交本地事务前会对数据加锁，加锁成功才能提交。

全局事务提交

globalSession.asyncCommit(); 提交事务

全局事务回滚

若是第一阶段失败，直接删除分支事务即可，若是第二阶段，则通知RM进行回滚。

总结

Seata Server 部分的逻辑比RM TM的逻辑复杂不少，本文仅涉及AT模式，接下来会对Saga TCC模式进行分析。分布式事务本身就是一个分布式架构中产生的一个难题，功能设计时尽可能的避免产生分布式事务，若不能避免，可以借鉴Seata框架的事务实现，了解其中的运行原理，逐步的推敲高性能的分布式事务解决方案，对项目的稳定性和扩展性至关重要。

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