ShardingSphere详解 - 事务实现原理之柔性事务SEATA

Apache ShardingSphere 集成了 SEATA 作为柔性事务的使用方案，本文主要介绍其实现原理; 这篇文章主要转载自ShardingSphere官方网站（V5.1.0版本）。@pdai

• ShardingSphere详解 - 事务实现原理之柔性事务SEATA
  • Seata柔性事务
  • 实现原理
    • 引擎初始化
    • 开启全局事务
    • 执行真实分片SQL
    • 提交或回滚事务

Seata柔性事务

Apache ShardingSphere 集成了 SEATA 作为柔性事务的使用方案。

柔性事务

柔性事务在 2008 年发表的一篇论文中被最早提到， 它提倡采用最终一致性放宽对强一致性的要求，以达到事务处理并发度的提升。

TCC 和 Saga 是两种常见实现方案。 他们主张开发者自行实现对数据库的反向操作，来达到数据在回滚时仍能够保证最终一致性。 SEATA 实现了 SQL 反向操作的自动生成，可以使柔性事务不再必须由开发者介入才能使用。

Seata

Seata是阿里集团和蚂蚁金服联合打造的分布式事务框架，截止到0.5.x版本包含了AT事务和TCC事务。其中AT事务的目标是在微服务架构下，提供增量的事务ACID语意，让用户像使用本地事务一样，使用分布式事务，核心理念同ShardingSphere一脉相承。

Seata AT事务模型

Seata AT事务模型包含TM(事务管理器)，RM(资源管理器)，TC(事务协调器)。其中TC是一个独立的服务需要单独部署，TM和RM以jar包的方式同业务应用部署在一起，它们同TC建立长连接，在整个事务生命周期内，保持RPC通信。 其中全局事务的发起方作为TM，全局事务的参与者作为RM ; TM负责全局事务的begin和commit/rollback，RM负责分支事务的执行结果上报，并且通过TC的协调进行commit/rollback。

实现原理

整合 Seata AT 事务时，需要将 TM，RM 和 TC 的模型融入 Apache ShardingSphere 的分布式事务生态中。 在数据库资源上，Seata 通过对接 DataSource 接口，让 JDBC 操作可以同 TC 进行远程通信。 同样，Apache ShardingSphere 也是面向 DataSource 接口，对用户配置的数据源进行聚合。 因此，将 DataSource 封装为 基于Seata 的 DataSource 后，就可以将 Seata AT 事务融入到 Apache ShardingSphere的分片生态中。

引擎初始化

包含 Seata 柔性事务的应用启动时，用户配置的数据源会根据 seata.conf 的配置，适配为 Seata 事务所需的 DataSourceProxy，并且注册至 RM 中。

开启全局事务

TM 控制全局事务的边界，TM 通过向 TC 发送 Begin 指令，获取全局事务 ID，所有分支事务通过此全局事务 ID，参与到全局事务中；全局事务 ID 的上下文存放在当前线程变量中。

执行真实分片SQL

处于 Seata 全局事务中的分片 SQL 通过 RM 生成 undo 快照，并且发送 participate 指令至 TC，加入到全局事务中。 由于 Apache ShardingSphere 的分片物理 SQL 采取多线程方式执行，因此整合 Seata AT 事务时，需要在主线程和子线程间进行全局事务 ID 的上下文传递。

提交或回滚事务

提交 Seata 事务时，TM 会向 TC 发送全局事务的提交或回滚指令，TC 根据全局事务 ID 协调所有分支事务进行提交或回滚。