ShardingSphere详解 - 事务实现原理之柔性事务SAGA

Apache ShardingSphere 在v5.0版本前还支持柔性事务SAGA,目前看5.x+版本中已经移除了向观众章节,本文主要介绍其实现原理; 这篇文章主要转载自ShardingSphere官方 (opens new window)网站(V4.x版本)。@pdai

Saga事务

Saga这个概念来源于三十多年前的一篇数据库论文Sagas ,一个Saga事务是一个有多个短时事务组成的长时的事务。 在分布式事务场景下,我们把一个Saga分布式事务看做是一个由多个本地事务组成的事务,每个本地事务都有一个与之对应的补偿事务。在Saga事务的执行过程中,如果某一步执行出现异常,Saga事务会被终止,同时会调用对应的补偿事务完成相关的恢复操作,这样保证Saga相关的本地事务要么都是执行成功,要么通过补偿恢复成为事务执行之前的状态。

自动反向补偿

Saga定义了一个事务中的每个子事务都有一个与之对应的反向补偿操作。由Saga事务管理器根据程序执行结果生成一张有向无环图,并在需要执行回滚操作时,根据该图依次按照相反的顺序调用反向补偿操作。Saga事务管理器只用于控制何时重试,何时补偿,并不负责补偿的内容,补偿的具体操作需要由开发者自行提供。

ShardingSphere采用反向SQL技术,将对数据库进行更新操作的SQL自动生成反向SQL,并交由saga-actuator执行,使用方则无需再关注如何实现补偿方法,将柔性事务管理器的应用范畴成功的定位回了事务的本源——数据库层面。

实现原理

Saga柔性事务的实现类为SagaShardingTransactionMananger, ShardingSphere通过Hook的方式拦截逻辑SQL的解析和路由结果,这样,在分片物理SQL执行前,可以生成逆向SQL,在事务提交阶段再把SQL调用链交给Saga引擎处理。

Init(Saga引擎初始化)

包含Saga柔性事务的应用启动时,saga-actuator引擎会根据saga.properties的配置进行初始化的流程。

Begin(开启Saga全局事务)

每次开启Saga全局事务时,将会生成本次全局事务的上下文(SagaTransactionContext),事务上下文记录了所有子事务的正向SQL和逆向SQL,作为生成事务调用链的元数据使用。

执行物理SQL

在物理SQL执行前,ShardingSphere根据SQL的类型生成逆向SQL,这里是通过Hook的方式拦截Parser的解析结果进行实现。

Commit/rollback(提交Saga事务)

提交阶段会生成Saga执行引擎所需的调用链路图,commit操作产生ForwardRecovery(正向SQL补偿)任务,rollback操作产生BackwardRecovery任务(逆向SQL补偿)。

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