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Seata中的XA和AT事务模式

2022-09-12 14:05:01  阅读:222  来源: 互联网

标签:事务 Seata XA 模式 阶段 提交 RM



Seata分布式事务解决方案,致力于提供高性能和简单易用的分布式事务服务,为用户打造一站式的分布式解决方案。

1.XA模式

XA 规范 是 X/Open 组织定义的分布式事务处理标准,XA 规范 描述了全局的TM与局部的RM之间的接口,几乎所有主流的数据库都对 XA 规范 提供了支持。

1.1.XA模式的两阶段提交

XA是规范,目前主流数据库都实现了这种规范,实现的原理都是基于两阶段提交。

正常情况:

异常情况:


一阶段:

  • 事务协调者通知每个事物参与者执行本地事务
  • 本地事务执行完成后报告事务执行状态给事务协调者,此时事务不提交,继续持有数据库锁

二阶段:

  • 事务协调者基于一阶段的报告来判断下一步操作
    • 如果一阶段都成功,则通知所有事务参与者,提交事务
    • 如果一阶段任意一个参与者失败,则通知所有事务参与者回滚事务

1.2.Seata的XA模型

Seata对原始的XA模式做了简单的封装和改造,以适应自己的事务模型,基本架构如图:


RM一阶段的工作:

​ ① 注册分支事务到TC

​ ② 执行分支业务sql但不提交

​ ③ 报告执行状态到TC

TC二阶段的工作:

  • TC检测各分支事务执行状态

    a.如果都成功,通知所有RM提交事务

    b.如果有失败,通知所有RM回滚事务

RM二阶段的工作:

  • 接收TC指令,提交或回滚事务

1.3.优缺点

XA模式的优点是什么?

  • 事务的强一致性,满足ACID原则。
  • 常用数据库都支持,实现简单,并且没有代码侵入

XA模式的缺点是什么?

  • 因为一阶段需要锁定数据库资源,等待二阶段结束才释放,性能较差
  • 依赖 关系型数据库 实现事务

2.AT模式

AT模式同样是分阶段提交的事务模型,不过缺弥补了XA模型中资源锁定周期过长的缺陷。

2.1.Seata的AT模型

基本流程图:


阶段一RM的工作:

  • 注册分支事务
  • 记录undo-log(数据快照)
  • 执行业务sql并提交
  • 报告事务状态

阶段二提交时RM的工作:

  • 删除undo-log即可

阶段二回滚时RM的工作:

  • 根据undo-log恢复数据到更新前

2.2.流程梳理

我们用一个真实的业务来梳理下AT模式的原理。

比如,现在又一个数据库表,记录用户余额:

id money
1 100

其中一个分支业务要执行的SQL为:

update tb_account set money = money - 10 where id = 1

AT模式下,当前分支事务执行流程如下:

一阶段:

1)TM发起并注册全局事务到TC

2)TM调用分支事务

3)分支事务准备执行业务SQL

4)RM拦截业务SQL,根据where条件查询原始数据,形成快照。

{
    "id": 1, "money": 100
}

5)RM执行业务SQL,提交本地事务,释放数据库锁。此时 money = 90

6)RM报告本地事务状态给TC


二阶段:

1)TM通知TC事务结束

2)TC检查分支事务状态

​ a)如果都成功,则立即删除快照

​ b)如果有分支事务失败,需要回滚。读取快照数据({"id": 1, "money": 100}),将快照恢复到数据库。此时数据库再次恢复为100


2.3.脏写问题

在多线程并发访问AT模式的分布式事务时,有可能出现脏写问题,如图:

解决思路就是引入了全局锁的概念。在释放DB锁之前,先拿到全局锁。避免同一时刻有另外一个事务来操作当前数据。


但是也可能在一个极端的情况下造成脏读,比如一个非Seata管理的全局事务,在事务1提交事务释放DB锁之后获取了DB锁,从而造成脏写问题。
这时事务1会根据快照数据发现异常,发出警告,进行人工介入。

2.4.优缺点

AT模式的优点:

  • 一阶段完成直接提交事务,释放数据库资源,性能比较好
  • 利用全局锁实现读写隔离
  • 没有代码侵入,框架自动完成回滚和提交

AT模式的缺点:

  • 两阶段之间属于软状态,属于最终一致
  • 框架的快照功能会影响性能,但比XA模式要好很多

3.AT与XA的区别

简述AT模式与XA模式最大的区别是什么?

  • XA模式一阶段不提交事务,锁定资源;AT模式一阶段直接提交,不锁定资源。
  • XA模式依赖数据库机制实现回滚;AT模式利用数据快照实现数据回滚。
  • XA模式强一致;AT模式最终一致

标签:事务,Seata,XA,模式,阶段,提交,RM
来源: https://www.cnblogs.com/Azureblue/p/16686035.html

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