1 使用背景和約束

公司使用的是springcloud，面臨分布式事務(wù)的場景的時候，可以使用對springcloud支持比較好的byte-tcc框架，git目前2600星，使用起來也非常方便，原理也很清晰，非常適合學(xué)習(xí)。 https://github.com/liuyangmin... ，結(jié)合cloud有幾個重點約束如下，

(1)一個業(yè)務(wù)接口，需要有三種實現(xiàn)類，分別是try，confirm，cancel，符合tcc的思路。實現(xiàn)方法必須加Transactional，且propagation必須是Required, RequiresNew, Mandatory中的一種。

(2)服務(wù)提供方Controller必須添加@Compensable注解，不允許對Feign/Ribbon/RestTemplate等HTTP請求自行進(jìn)行封裝。想想看為什么？

(3)在每個參與tcc事務(wù)的數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建bytejta表。

配置上也非常簡單，@Import(SpringCloudConfiguration.class)，服務(wù)提供方，try上面加上

@Service("accountService")
 @Compensable(
 interfaceClass = IAccountService.class 
 , confirmableKey = "accountServiceConfirm"
 , cancellableKey = "accountServiceCancel"
 )

confirm和cancel對應(yīng)的

@Service("accountServiceConfirm")
@Service("accountServiceCancel")，

try confirm cancel 對應(yīng)業(yè)務(wù)可以理解為 凍結(jié)庫存/真正扣減庫存/恢復(fù)庫存，或者凍結(jié)優(yōu)惠券/核銷優(yōu)惠券/恢復(fù)優(yōu)惠券這種實際業(yè)務(wù)場景。

0.5以后datasource自動使用LocalXADataSource，之前需要手動配置

@Bean(name = "dataSource")
 public DataSource getDataSource() {
  LocalXADataSource dataSource = new LocalXADataSource();
  dataSource.setDataSource(this.invokeGetDataSource());
  return dataSource;
 }

所以，從配置上看，bytetcc和springcloud結(jié)合，一個應(yīng)該是通過引入自己的SpringCloudConfiguration封裝了feign/ribbon/hystrix調(diào)用，一個是提供了自己的datasource管理事務(wù)。有了自己的datasource，定制自己的transactionManager,就可以在事務(wù)前后動手腳，2pc/3pc對事務(wù)的管理，體現(xiàn)在控制不同數(shù)據(jù)庫連接上，微服務(wù)為主的tcc，對事務(wù)的管理體現(xiàn)在控制各個服務(wù)的調(diào)用上。

2 業(yè)務(wù)場景思考

bytetcc的tcc，其實try和cancel是配套的，考慮下業(yè)務(wù)場景：

（1）如果a服務(wù)try成功了，b服務(wù)try失敗，則a服務(wù)需要回滾，調(diào)用a的cancel。這是普遍流程。

（2）如果a 和 b都try成功了，然后a confirm成功，b的confirm失敗，是沒有cancel和confirm配對的。b的confirm會不斷調(diào)用直到成功為止。

因為bytetcc的設(shè)計思路是，通過try做好準(zhǔn)備工作（如鎖定資源），try如果能成功，那么邏輯上confirm一定要成功。如果confirm不成功，則可能是外部環(huán)境問題，如網(wǎng)絡(luò)問題等，那么環(huán)境恢復(fù)了遲早應(yīng)該成功confirm?；谶@個思想，try和cancel是互逆的，confirm一旦執(zhí)行就不可逆。

如果要設(shè)計confirm也可逆的，那要么cancel里判斷是該回滾try還是回滾try+confirm，不清晰且實現(xiàn)很麻煩，或者做成“tccc”加一個對應(yīng)confirm的cancel，由事務(wù)管理器統(tǒng)一判斷調(diào)用幾個cancel，引入太多不確定。所以業(yè)務(wù)上可以直接這么設(shè)計：try成功，那么confirm是一定要成功的。

3 核心組件SpringCloudConfiguration原理分析

第一步就import的SpringCloudConfiguration是重點，通過它的各種自動裝配基本可以實現(xiàn)bytetcc的全邏輯。要想擴展spring，那就得擴展各種BeanFactoryPostProcessor,SpringCloudConfiguration本身就是個BeanFactoryPostProcessor，但是postProcessBeanFactory沒干啥，應(yīng)該是引入了各種其他processor進(jìn)行擴展。如何擴展面臨幾個問題

（1） 如何識別核心的@Compensable注解？

在byte-tcc的一堆resource文件里，配置了各種bean。既然都Springcloud了為啥還用這種文件bean，可能是兼容cloud之外的場景，增強通用性。在bytetcc-supports-tcc.xml里，有個bean <bean class="org.bytesoft.bytetcc.supports.spring.CompensableAnnotationConfigValidator" />，通過關(guān)鍵代碼

clazz.getAnnotation(Compensable.class);掃描得到所有注解了Compensable的類，同時解析出來cancel，confirm對應(yīng)的類。同時校驗一下有沒有加transactional注解。后面很多類似的processor都是用這種注解識別需要的bean

（2）如何改造事務(wù)管理器，使之適應(yīng)分布式微服務(wù)環(huán)境？

在bytetcc-supports-tcc.xml中，定義了改造過的transactionManager,

<bean id="transactionManager" class="org.bytesoft.bytetcc.TransactionManagerImpl" />

這里面重寫了begin，commit那一套，結(jié)合了tcc專用組件CompensableManager，重新包裝了事務(wù)操作。

同時，通過SpringCloudConfiguration配置的CompensableHandlerInterceptor，達(dá)到transactionInterceptor的效果。

（3）事務(wù)如何恢復(fù)？

在bytetcc-supports-logger-primary.xml中，有個ResourceAdapterImpl，這個是啟動bytetcc后臺線程的地方，看bean配置就知道，把兩個bean compensableWork和bytetccCleanupWork注入到ResourceAdapterImpl中統(tǒng)一管理，字面意思上看是補償任務(wù)和數(shù)據(jù)清理任務(wù)。這里的compensableWork就是補償和數(shù)據(jù)恢復(fù)專用的job。

<bean id="compensableResourceAdapter" class="org.bytesoft.transaction.adapter.ResourceAdapterImpl">
  <property name="workList">
   <list>
    <ref bean="compensableWork" />
    <ref bean="bytetccCleanupWork" />
   </list>
  </property>
 </bean>

追進(jìn)去看，通過List<Work> workList收集起來work，然后統(tǒng)一用mananger進(jìn)行start，看work對象本身就繼承了Runnable，所以這里是開啟了后臺線程，進(jìn)行事務(wù)恢復(fù)等操作。

（4）具體的請求接口，怎么擴展？

import的SpringCloudConfiguration的代理組件，通過條件注解和配置，根據(jù)是否開啟hystrix和是否引入HystrixFeign的類，注入針對feign或hystrix的CompensableFeignBeanPostProcessor，如下

@org.springframework.context.annotation.Bean
 @ConditionalOnProperty(name = "feign.hystrix.enabled", havingValue = "false", matchIfMissing = true)
 public CompensableFeignBeanPostProcessor feignPostProcessor() {
  return new CompensableFeignBeanPostProcessor();
 }

 @org.springframework.context.annotation.Bean
 @ConditionalOnProperty(name = "feign.hystrix.enabled")
 @ConditionalOnClass(feign.hystrix.HystrixFeign.class)
 public CompensableHystrixBeanPostProcessor hystrixPostProcessor() {
  return new CompensableHystrixBeanPostProcessor();
 }

以CompensableFeignBeanPostProcessor為例，明顯這就是為了對feign接口進(jìn)行代理的PostProcessor，在postProcessAfterInitialization中，果然通過createProxiedObject（），創(chuàng)建了CompensableFeignHandler的代理類，對springcloud自己的FeignInvocationHandler進(jìn)行了又一次代理。這樣所有@FeignClient的接口都會經(jīng)過這個handler

同理如果是hystrix的代理，CompensableHystrixBeanPostProcessor會創(chuàng)建CompensableHystrixFeignHandler代理，代替原來的CompensableHystrixInvocationHandler。

通過這兩種代理，可以對原生的feign/hystrix組件繼續(xù)代理，在請求前后做些事情。feign/hystrix其實本身也是結(jié)合了ribbon的代理，所以很多spring的擴展就是一層層的代理疊加，為我們擴展組件提供了一種思路。那么bytetcc的核心流程肯定就蘊含在這個請求代理中。

（5）如何控制請求哪一種方法？

bytetcc-supports-springcloud-primary.xml中，有個controller，CompensableCoordinatorController，可以看到里面封裝了幾種方法，prepare，commit，rollback，額外還有recover，forget，名字上可以看出是恢復(fù)，刪除事務(wù)。結(jié)合第四點，原來的feign調(diào)用被代理一層，請求的真實url應(yīng)該被改過，改成了請求這一個controller的方法，通過這個controller再決定后面做什么。

@RequestMapping(value = "/org/bytesoft/bytetcc/prepare/{xid}", method = RequestMethod.POST)
@RequestMapping(value = "/org/bytesoft/bytetcc/commit/{xid}/{opc}", method = RequestMethod.POST)
@RequestMapping(value = "/org/bytesoft/bytetcc/rollback/{xid}", method = RequestMethod.POST)
@RequestMapping(value = "/org/bytesoft/bytetcc/recover/{flag}", method = RequestMethod.GET)
@RequestMapping(value = "/org/bytesoft/bytetcc/forget/{xid}", method = RequestMethod.POST)

綜上所述，通過新的分布式事務(wù)管理器的封裝，feign/hystrix請求的代理，controller的控制，后臺補償任務(wù)的執(zhí)行，基本上可以實現(xiàn)強一致性的分布式事務(wù)。

4 事務(wù)啟動-try過程

（1）產(chǎn)生事務(wù)

接到用戶一個請求時， CompensableHandlerInterceptor會先攔截，這是用戶剛發(fā)的請求，在這里沒找到事務(wù)信息什么都不干就返回true了，如果是被調(diào)用者，無論是try/confirm/cancel，都會有個事務(wù)上下文信息，解析出事務(wù)。

CompensableMethodInterceptor->excute(),獲得了@transactional和@composable注解，包括 confirm/cancel方法信息，封裝到invocation，保存本次調(diào)用的一些信息。

transactionInterceptor，調(diào)用bytetcc提供的TransactionManagerImpl,提供了新的begin，啟動tcc事務(wù)。注意這里，如果沒有事務(wù)上下文，沒有compensable注解，那就走一般的begin，就是一般的本地事務(wù)。

有了compensable注解，begin就是上面說到的CompensableManager的compensableBegin方法，初始化了事務(wù)上下文環(huán)境transanctionContext，還生成了個事務(wù)id-xid。

（2）方法執(zhí)行，CompensableFeignInterceptor,把上面生成的事物上下文環(huán)境transactionContext，通過序列化生成字符串，放入request的header中，這樣發(fā)起事務(wù)無論調(diào)用什么服務(wù)，事務(wù)的上下文信息就保存在request的header里了。

后面根據(jù)feign的代理CompensableFeignHandler發(fā)出請求，return this.delegate.invoke(proxy, method, args) delegate就是feign，本質(zhì)上也是使用原生的feign發(fā)請求。

既然本質(zhì)也是feign調(diào)用，思考一下為啥還費事代理一次？事務(wù)上下文環(huán)境在interceptor里面已經(jīng)設(shè)置到request里了，還代理干啥？

往后看，我認(rèn)為關(guān)鍵在這里，

beanRegistry.setLoadBalancerInterceptor(new CompensableLoadBalancerInterceptor(this.statefully)

大家知道，feign通過ribbon組件進(jìn)行的復(fù)雜均衡，即chooseInstance,選擇請求往哪個實例上發(fā)，如果還是輪訓(xùn)或隨機，第一次try請求發(fā)到某實例，第二次confirm/cancel發(fā)到其他實例，別的實例上沒有try帶來的的事務(wù)信息，會非常不方便，也不知道try到底什么情況，

所以這里要多次請求粘滯到一個實例上。所以bytetcc實現(xiàn)了ribbon算法CompensableLoadBalancerRuleImpl，不支持自定義rule

（3）服務(wù)接收方接受，首先經(jīng)過CompensableHandlerInterceptor的preHandle,解析出事務(wù)上下文transactionContext,封裝成TransactionRequestImpl，并在response里加上一些header信息。這在發(fā)起者那里因為沒有header的上下文，所以在（1）是什么都不做的

再到 CompensableMethodInterceptor, 解析方法。

再到 TransactionManager，即bytetcc的TransactionManagerImpl，到這里的begin，由于剛接到請求的時候，這時候已經(jīng)有事務(wù)了，所以調(diào)用的是一般的本地事務(wù)compensableManager.begin()，最后開啟一個本地事務(wù)，然后執(zhí)行本地方法，執(zhí)行commit。

下圖可以簡單介紹這個過程。

5 try調(diào)用失敗，cancel過程

（1）如果有任意一個try失敗，那么要把已經(jīng)成功的try給回滾掉，spring通用的transactionInterceptor的處理過程，invokeWithinTransaction方法，如果有異常，catch住執(zhí)行

completeTransactionAfterThrowing()，然后到transactionManagerImpl的rollback,繼續(xù)到CompensableManager的collback

（2）CompensableTransanctionImpl中，fireRemoteParticipantCancel是真正的rollback，里面維護了一個resourcelist，按順序記錄了其他各個服務(wù)在try的時候調(diào)用的服務(wù)，在這里循環(huán)這個list調(diào)用SpringCloudCoordinator,拼接cancel地址，帶著事務(wù)id發(fā)送請求過去。

（3）接收方，CompensableCoordinatorController的rollback，核心是從CompensableTransactionImpl到SpringContainerContextImpl 的 cancel，得到請求的controller的對應(yīng)的cancel方法，封裝到cancellableKey，然后拿到處理cancel的真實的bean，

Object instance = this.applicationContext.getBean(cancellableKey);
this.cancelComplicated(method, instance, args);

進(jìn)而執(zhí)行cancel對應(yīng)的bean的方法。整個過程可以如下概括

6 try成功，confirm過程

同理，transactionManagerImpl的commit，最終到達(dá)CompensableTransactionImp進(jìn)行fireCommit，先提交本地事務(wù)，然后fireRemoteParticipantConfirm，和cancel一模一樣，讀取resourceList,遍歷list發(fā)送請求到各個服務(wù)端。

各個服務(wù)方CompensableCoordinatorController的commit，拿到confirmablekey，找到confirm的bean進(jìn)行confirm。

7 “compensable”的補償

（1）如果cancel，commit有失?。ㄊ“瑀untimeexception和自定義的一些異常），那么如何進(jìn)行補償，上面提到的一開始就啟動的CompensableWork線程的run里面，其實有個while（true），每隔100秒循環(huán)一次，調(diào)用組件TransactionRecovery（看名字就知道恢復(fù)事務(wù)用的）的timingRecover，就是定時回復(fù)，會調(diào)用到CompensableTransactionImpl的recoveryRollback/recoveryCommit，還是SpringCloudCoordinator發(fā)送的請求。

（2）如果出現(xiàn)宕機，重啟后也是通過CompensableWork線程的run，第一步是init，嘗試恢復(fù)現(xiàn)有的事務(wù)。

a 如果try沒有執(zhí)行完就down機，恢復(fù)時把已執(zhí)行的try給cancel掉。因為事務(wù)一般是業(yè)務(wù)請求觸發(fā)的，down機就請求失敗了，沒必要重啟后還恢復(fù)剛才的請求。
b 如果是confirm/cancel有沒成功的，會一直定時進(jìn)行confirm/cancel。

到此這篇關(guān)于springcloud結(jié)合bytetcc實現(xiàn)數(shù)據(jù)強一致性原理剖析的文章就介紹到這了,更多相關(guān)springcloud實現(xiàn)數(shù)據(jù)強一致性內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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