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一、如何理解分布式事務(wù)

在傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，事務(wù)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組件，幾乎所有成熟的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫都提供了對(duì)本地事務(wù)的原生支持。本地事務(wù)提供了 ACID 事務(wù)特性?；诒镜厥聞?wù)，為了保證數(shù)據(jù)的一致性，我們先開啟一個(gè)事務(wù)后，才可以執(zhí)行數(shù)據(jù)操作，最后提交或回滾就可以了。更進(jìn)一步，借助于 Spring 等集成化框架，開發(fā)人員只需關(guān)注引起數(shù)據(jù)改變的業(yè)務(wù)即可。

但在分布式環(huán)境下，事情就會(huì)變得比較復(fù)雜。假設(shè)系統(tǒng)中存在多個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫，為了確保數(shù)據(jù)在這些獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫中保持一致，我們需要把這些數(shù)據(jù)庫納入同一個(gè)事務(wù)中。這時(shí)本地事務(wù)就無能為力了，我們需要使用分布式事務(wù)。

業(yè)界關(guān)于如何實(shí)現(xiàn)分布式事務(wù)也有一些通用的實(shí)現(xiàn)機(jī)制，例如支持兩階段提交的 XA 協(xié)議以及以 Saga 為代表的柔性事務(wù)。針對(duì)不同的實(shí)現(xiàn)機(jī)制，也存在一些供應(yīng)商和開發(fā)工具。因?yàn)檫@些開發(fā)工具在使用方式上和實(shí)現(xiàn)原理上都有較大的差異性，所以開發(fā)人員的一大訴求在于，希望能有一套統(tǒng)一的解決方案能夠屏蔽這些差異。同時(shí)，我們也希望這種解決方案能夠提供友好的系統(tǒng)集成性。

ShardingSphere 作為一款分布式數(shù)據(jù)庫中間件，勢(shì)必要考慮分布式事務(wù)的實(shí)現(xiàn)方案。而在設(shè)計(jì)上，ShardingSphere 從一開始就充分考慮到了開發(fā)人員的這些訴求。

二、ShardingJdbc 分布式事務(wù)

sharding-jdbc分布式事務(wù)支持：官網(wǎng)https://shardingsphere.apache.org/document/current/cn/features/transaction/

ShardingSphere 中的分布式事務(wù)

在 ShardingSphere 中，除本地事務(wù)之外，還提供針對(duì)分布式事務(wù)的兩種實(shí)現(xiàn)方案，分別是 XA 事務(wù)和柔性事務(wù)。這點(diǎn)可以從事務(wù)類型枚舉值 TransactionType 中得到驗(yàn)證：

public enum TransactionType {
    LOCAL, XA, BASE
}

1、本地事務(wù)

在不開啟任何分布式事務(wù)管理器的前提下，讓每個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)各自管理自己的事務(wù)。它們之間沒有協(xié)調(diào)以及通信的能力，也并不互相知曉其他數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)事務(wù)的成功與否。本地事務(wù)在性能方面無任何損耗，但在強(qiáng)一致性以及最終一致性方面則力不從心。

2、兩階段提交：

XA協(xié)議最早的分布式事務(wù)模型是由 X/Open 國(guó)際聯(lián)盟提出的 X/Open Distributed Transaction Processing (DTP) 模型，簡(jiǎn)稱 XA 協(xié)議。

基于XA協(xié)議實(shí)現(xiàn)的分布式事務(wù)對(duì)業(yè)務(wù)侵入很小。它最大的優(yōu)勢(shì)就是對(duì)使用方透明，用戶可以像使用本地事務(wù)一樣使用基于XA協(xié)議的分布式事務(wù)。 XA協(xié)議能夠嚴(yán)格保障事務(wù) ACID 特性。

嚴(yán)格保障事務(wù) ACID 特性是一把雙刃劍。事務(wù)執(zhí)行在過程中需要將所需資源全部鎖定，它更加適用于執(zhí)行時(shí)間確定的短事務(wù)。對(duì)于長(zhǎng)事務(wù)來說，整個(gè)事務(wù)進(jìn)行期間對(duì)數(shù)據(jù)的獨(dú)占，將導(dǎo)致對(duì)熱點(diǎn)數(shù)據(jù)依賴的業(yè)務(wù)系統(tǒng)并發(fā)性能衰退明顯。因此，在高并發(fā)的性能至上場(chǎng)景中，基于XA協(xié)議的分布式事務(wù)并不是最佳選擇。

3、柔性事務(wù)

如果將實(shí)現(xiàn)了 ACID 的事務(wù)要素的事務(wù)稱為剛性事務(wù)的話，那么基于 BASE 事務(wù)要素的事務(wù)則稱為柔性事務(wù)。 BASE 是基本可用、柔性狀態(tài)和最終一致性這三個(gè)要素的縮寫。

基本可用（Basically Available）：允許響應(yīng)時(shí)間拉長(zhǎng)，允許功能上的損失，允許降級(jí)頁面（系統(tǒng)繁忙，稍后重試等），即分布式系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時(shí)，允許損失部分可用功能，保證核心功能可用。如，電商網(wǎng)站交易付款出現(xiàn)問題了，商品依然可以正常瀏覽。
柔性狀態(tài)（Soft state）：是指允許系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存在中間狀態(tài)，并認(rèn)為該中間狀態(tài)的存在不會(huì)影響系統(tǒng)的整體可用性。如訂單的"支付中"、“數(shù)據(jù)同步中”等狀態(tài)，待數(shù)據(jù)最終一致后狀態(tài)改為“成功”狀態(tài)。
最終一致性（Eventually consistent）：本質(zhì)就是需要保證最終數(shù)據(jù)能夠達(dá)到一致性，而不需要實(shí)時(shí)保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的強(qiáng)一致性。如訂單的"支付中"狀態(tài)，最終會(huì)變?yōu)椤爸Ц冻晒Α被蛘?支付失敗"，使訂單狀態(tài)與實(shí)際交易結(jié)果達(dá)成一致，但需要一定時(shí)間的延遲、等待。

在 ACID 事務(wù)中對(duì)隔離性的要求很高，在事務(wù)執(zhí)行過程中，必須將所有的資源鎖定。柔性事務(wù)的理念則是通過業(yè)務(wù)邏輯將互斥鎖操作從資源層面上移至業(yè)務(wù)層面。通過放寬對(duì)強(qiáng)一致性要求，來換取系統(tǒng)吞吐量的提升。

三、ShardingJdbc 分布式事務(wù)使用

3.1 不使用Spring

3.1.1 引入Maven依賴

<dependency>
    <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
    <artifactId>sharding-jdbc-core</artifactId>
    <version>${sharding-sphere.version}</version>
</dependency>

<!-- 使用XA事務(wù)時(shí)，需要引入此模塊 -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
    <artifactId>sharding-transaction-xa-core</artifactId>
    <version>${shardingsphere.version}</version>
</dependency>

<!-- 使用BASE事務(wù)時(shí)，需要引入此模塊 -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
    <artifactId>sharding-transaction-base-seata-at</artifactId>
    <version>${sharding-sphere.version}</version>
</dependency>

3.1.2 基于Java編碼方式使用分布式事務(wù)

TransactionTypeHolder.set(TransactionType.XA); // 支持TransactionType.LOCAL, TransactionType.XA, TransactionType.BASE
try (Connection connection = dataSource.getConnection()) { // dataSource的類型為ShardingDataSource
    connection.setAutoCommit(false);
    PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement("INSERT INTO t_order (user_id, status) VALUES (?, ?)");
    preparedStatement.setObject(1, i);
    preparedStatement.setObject(2, "init");
    preparedStatement.executeUpdate();
    connection.commit();
}

3.2 使用Spring-namespace

3.2.1 引入Maven依賴

<dependency>
    <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
    <artifactId>sharding-jdbc-spring-namespace</artifactId>
    <version>${shardingsphere.version}</version>
</dependency>

<!-- 使用XA事務(wù)時(shí)，需要引入此模塊 -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
    <artifactId>sharding-transaction-xa-core</artifactId>
    <version>${shardingsphere.version}</version>
</dependency>

<!-- 使用BASE事務(wù)時(shí)，需要引入此模塊 -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
    <artifactId>sharding-transaction-base-seata-at</artifactId>
    <version>${sharding-sphere.version}</version>
</dependency>

3.2.2 配置spring-namespace的事務(wù)管理器

<!-- 進(jìn)行ShardingDataSource的相關(guān)配置 -->
...

<!-- 開啟自動(dòng)掃描@ShardingTransactionType注解，使用Spring原生的AOP在類和方法上進(jìn)行增強(qiáng) -->
<sharding:tx-type-annotation-driven />

<bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
    <property name="dataSource" ref="shardingDataSource" />
</bean>
<bean id="jdbcTemplate" class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate">
    <property name="dataSource" ref="shardingDataSource" />
</bean>
<tx:annotation-driven />

3.2.3 業(yè)務(wù)代碼中使用分布式事務(wù)

@Transactional
@ShardingTransactionType(TransactionType.XA)  // 支持TransactionType.LOCAL, TransactionType.XA, TransactionType.BASE
public void insert() {
    jdbcTemplate.execute("INSERT INTO t_order (user_id, status) VALUES (?, ?)", (PreparedStatementCallback<Object>) preparedStatement -> {
        preparedStatement.setObject(1, i);
        preparedStatement.setObject(2, "init");
        preparedStatement.executeUpdate();
    });
}

3.3 使用Spring-boot

3.3.1 引入Maven依賴

<dependency>
    <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
    <artifactId>sharding-jdbc-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>${shardingsphere.version}</version>
</dependency>

<!-- 使用XA事務(wù)時(shí)，需要引入此模塊 -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
    <artifactId>sharding-transaction-xa-core</artifactId>
    <version>${shardingsphere.version}</version>
</dependency>

<!-- 使用BASE事務(wù)時(shí)，需要引入此模塊 -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
    <artifactId>sharding-transaction-base-seata-at</artifactId>
    <version>${sharding-sphere.version}</version>
</dependency>

3.3.2 配置spring-boot的事務(wù)管理器

@Configuration
@EnableTransactionManagement
public class TransactionConfiguration {
    
    @Bean
    public PlatformTransactionManager txManager(final DataSource dataSource) {
        return new DataSourceTransactionManager(dataSource);
    }
    
    @Bean
    public JdbcTemplate jdbcTemplate(final DataSource dataSource) {
        return new JdbcTemplate(dataSource);
    }
}

3.3.3 業(yè)務(wù)代碼中使用分布式事務(wù)

@Transactional
@ShardingTransactionType(TransactionType.XA)  // 支持TransactionType.LOCAL, TransactionType.XA, TransactionType.BASE
public void insert() {
    jdbcTemplate.execute("INSERT INTO t_order (user_id, status) VALUES (?, ?)", (PreparedStatementCallback<Object>) preparedStatement -> {
        preparedStatement.setObject(1, i);
        preparedStatement.setObject(2, "init");
        preparedStatement.executeUpdate();
    });
}

分布式事務(wù)管理器的特有配置

XA事務(wù)管理器參數(shù)配置（可選）

ShardingSphere默認(rèn)的XA事務(wù)管理器為Atomikos，在項(xiàng)目的logs目錄中會(huì)生成xa_tx.log, 這是XA崩潰恢復(fù)時(shí)所需的日志，請(qǐng)勿刪除。

也可以通過在項(xiàng)目的classpath中添加jta.properties來定制化Atomikos配置項(xiàng)。具體的配置規(guī)則請(qǐng)參考Atomikos的官方文檔。

BASE柔性事務(wù)管理器（SEATA-AT配置）

1、按照seata-work-shop中的步驟，下載并啟動(dòng)seata server，參考 Step6 和 Step7即可。
2、在每一個(gè)分片數(shù)據(jù)庫實(shí)例中執(zhí)創(chuàng)建undo_log表（以MySQL為例）

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `undo_log`
(
  `id`            BIGINT(20)   NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'increment id',
  `branch_id`     BIGINT(20)   NOT NULL COMMENT 'branch transaction id',
  `xid`           VARCHAR(100) NOT NULL COMMENT 'global transaction id',
  `context`       VARCHAR(128) NOT NULL COMMENT 'undo_log context,such as serialization',
  `rollback_info` LONGBLOB     NOT NULL COMMENT 'rollback info',
  `log_status`    INT(11)      NOT NULL COMMENT '0:normal status,1:defense status',
  `log_created`   DATETIME     NOT NULL COMMENT 'create datetime',
  `log_modified`  DATETIME     NOT NULL COMMENT 'modify datetime',
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `ux_undo_log` (`xid`, `branch_id`)
) ENGINE = InnoDB
  AUTO_INCREMENT = 1
  DEFAULT CHARSET = utf8 COMMENT ='AT transaction mode undo table';

3、在classpath中增加seata.conf

client {
    application.id = example    ## 應(yīng)用唯一id
    transaction.service.group = my_test_tx_group   ## 所屬事務(wù)組
}

4、根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景修改seata的file.conf和registry.conf文件

注意：

shardingjdbc對(duì)數(shù)據(jù)庫的訪問有一些限制：
官方站的說明：https://shardingsphere.apache.org/document/legacy/4.x/document/cn/manual/sharding-jdbc/unsupported-items/

四、 ShardingSphere集成Nacos配置中心

4.1 集成配置中心

為了集成配置中心，第一步需要引入 ShardingSphere 中與編排治理相關(guān)的依賴包。在 Spring Boot 環(huán)境中，這個(gè)依賴包是 sharding-jdbc-orchestration-spring-boot-starter：

<dependency>
    <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>         
    <artifactId>sharding-jdbc-orchestration-spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>

引入Nacos配置相關(guān)依賴

<dependency>
    <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
    <artifactId>sharding-orchestration-reg-nacos</artifactId>
</dependency>
 
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.nacos</groupId>
    <artifactId>nacos-client</artifactId>
</dependency>

如果是ZooKeeeper作為配置中心的話，需引入相關(guān)依賴

<dependency>
    <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>         
    <artifactId>sharding-orchestration-reg-zookeeper-curator</artifactId>
</dependency>

4.2 掌握配置項(xiàng)

針對(duì)配置中心，ShardingSphere 提供了一系列的 DataSource，包括用于數(shù)據(jù)分片的 OrchestrationShardingDataSource、用于讀寫分離的 OrchestrationMasterSlaveDataSource 以及用于數(shù)據(jù)脫敏的 OrchestrationEncryptDataSource。圍繞這些 DataSource，也存在對(duì)應(yīng)的 DataSourceFactory 工廠類。這里以 OrchestrationMasterSlaveDataSourceFactory 為例來看創(chuàng)建 DataSource 所需要的配置類：

public final class OrchestrationMasterSlaveDataSourceFactory {
    
    public static DataSource createDataSource(final Map<String, DataSource> dataSourceMap, final MasterSlaveRuleConfiguration masterSlaveRuleConfig, 
                                              final Properties props, final OrchestrationConfiguration orchestrationConfig) throws SQLException {
        if (null == masterSlaveRuleConfig || null == masterSlaveRuleConfig.getMasterDataSourceName()) {
            return createDataSource(orchestrationConfig);
        }
        MasterSlaveDataSource masterSlaveDataSource = new MasterSlaveDataSource(dataSourceMap, new MasterSlaveRule(masterSlaveRuleConfig), props);
        return new OrchestrationMasterSlaveDataSource(masterSlaveDataSource, orchestrationConfig);
    }
     …
}

可以看到，這里存在一個(gè)治理規(guī)則配置類 OrchestrationConfiguration，而在其他的 DataSourceFactory 中所使用的也是這個(gè)配置類：

public final class OrchestrationConfiguration {
    //治理規(guī)則名稱
    private final String name;
    //注冊(cè)（配置）中心配置類
    private final RegistryCenterConfiguration regCenterConfig;
    //本地配置是否覆寫服務(wù)器配置標(biāo)志位
    private final boolean overwrite;
}

在 OrchestrationConfiguration 中我們看到了用于指定本地配置是否覆寫服務(wù)器配置的 overwrite 標(biāo)志位，也看到了一個(gè)注冊(cè)中心的配置子類 RegistryCenterConfiguration。RegistryCenterConfiguration 包的含內(nèi)容比較多，我們截取最常見最通用的部分配置項(xiàng)：

public final class RegistryCenterConfiguration extends TypeBasedSPIConfiguration {
  
    //配置中心服務(wù)器列表
    private String serverLists;   
    //命名空間
    private String namespace;
       …
}

這里包含了配置中心服務(wù)器列表 serverLists 以及用于標(biāo)識(shí)唯一性的命名空間 namespace。因?yàn)?RegistryCenterConfiguration 繼承了 TypeBasedSPIConfiguration，所以也就自動(dòng)帶有 type 和 properties 這兩個(gè)配置項(xiàng)。

4.3 在Nacos創(chuàng)建配置

spring.shardingsphere.datasource.names=dsmaster,dsslave0,dsslave1
 
spring.shardingsphere.datasource.dsmaster.type=com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
spring.shardingsphere.datasource.dsmaster.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
spring.shardingsphere.datasource.dsmaster.jdbc-url=jdbc:mysql://localhost:3306/dsmaster
spring.shardingsphere.datasource.dsmaster.username=root
spring.shardingsphere.datasource.dsmaster.password=root
 
spring.shardingsphere.datasource.dsslave0.type=com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
spring.shardingsphere.datasource.dsslave0.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
spring.shardingsphere.datasource.dsslave0.jdbc-url=jdbc:mysql://localhost:3306/dsslave0
spring.shardingsphere.datasource.dsslave0.username=root
spring.shardingsphere.datasource.dsslave0.password=root
 
spring.shardingsphere.datasource.dsslave1.type=com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
spring.shardingsphere.datasource.dsslave1.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
spring.shardingsphere.datasource.dsslave1.jdbc-url=jdbc:mysql://localhost:3306/dsslave1
spring.shardingsphere.datasource.dsslave1.username=root
spring.shardingsphere.datasource.dsslave1.password=root
 
spring.shardingsphere.masterslave.load-balance-algorithm-type=random
spring.shardingsphere.masterslave.name=health_ms
spring.shardingsphere.masterslave.master-data-source-name=dsmaster
spring.shardingsphere.masterslave.slave-data-source-names=dsslave0,dsslave1
 
spring.shardingsphere.props.sql.show=true

4.4 ShardingSphere配置開關(guān)

spring.shardingsphere.orchestration.overwrite=true：采用本地配置。
spring.shardingsphere.orchestration.overwrite=false：只從配置中心讀取配置。

選擇使用阿里巴巴的 Nacos來構(gòu)建配置中心服務(wù)器

spring.shardingsphere.orchestration.name=health_ms
spring.shardingsphere.orchestration.overwrite=false
spring.shardingsphere.orchestration.registry.type=nacos
spring.shardingsphere.orchestration.registry.server-lists=localhost:8848
spring.shardingsphere.orchestration.registry.namespace=

如果采用其他配置配置中心需修改spring.shardingsphere.orchestration.registry.type并提供對(duì)應(yīng)的 server-lists即可。

參考：
https://shardingsphere.apache.org/document/legacy/4.x/document/cn/features/transaction/

https://segmentfault.com/a/1190000023379017

https://blog.csdn.net/qq_35731570/article/details/121394495

http://t.zoukankan.com/architectforest-p-13639608.html

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ShardingJDBC——分布式事務(wù)

ShardingJDBC——分布式事務(wù)

一、如何理解分布式事務(wù)

二、ShardingJdbc 分布式事務(wù)

ShardingSphere 中的分布式事務(wù)

1、本地事務(wù)

2、兩階段提交：

3、柔性事務(wù)

三、ShardingJdbc 分布式事務(wù)使用

3.1 不使用Spring

3.1.1 引入Maven依賴

3.1.2 基于Java編碼方式使用分布式事務(wù)

3.2 使用Spring-namespace

3.2.1 引入Maven依賴

3.2.2 配置spring-namespace的事務(wù)管理器

3.2.3 業(yè)務(wù)代碼中使用分布式事務(wù)

3.3 使用Spring-boot

3.3.1 引入Maven依賴

3.3.2 配置spring-boot的事務(wù)管理器

3.3.3 業(yè)務(wù)代碼中使用分布式事務(wù)

分布式事務(wù)管理器的特有配置

XA事務(wù)管理器參數(shù)配置（可選）

BASE柔性事務(wù)管理器（SEATA-AT配置）

注意：

四、 ShardingSphere集成Nacos配置中心

4.1 集成配置中心

4.2 掌握配置項(xiàng)

4.3 在Nacos創(chuàng)建配置

4.4 ShardingSphere配置開關(guān)

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ShardingJDBC——分布式事務(wù)

一、如何理解分布式事務(wù)

二、ShardingJdbc 分布式事務(wù)

ShardingSphere 中的分布式事務(wù)

1、本地事務(wù)

2、兩階段提交：

3、柔性事務(wù)

三、ShardingJdbc 分布式事務(wù)使用

3.1 不使用Spring

3.1.1 引入Maven依賴

3.1.2 基于Java編碼方式使用分布式事務(wù)

3.2 使用Spring-namespace

3.2.1 引入Maven依賴

3.2.2 配置spring-namespace的事務(wù)管理器

3.2.3 業(yè)務(wù)代碼中使用分布式事務(wù)

3.3 使用Spring-boot

3.3.1 引入Maven依賴

3.3.2 配置spring-boot的事務(wù)管理器

3.3.3 業(yè)務(wù)代碼中使用分布式事務(wù)

分布式事務(wù)管理器的特有配置

XA事務(wù)管理器參數(shù)配置（可選）

BASE柔性事務(wù)管理器（SEATA-AT配置）

注意：

四、 ShardingSphere集成Nacos配置中心

4.1 集成配置中心

4.2 掌握配置項(xiàng)

4.3 在Nacos創(chuàng)建配置

4.4 ShardingSphere配置開關(guān)

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一、如何理解分布式事務(wù)

二、ShardingJdbc 分布式事務(wù)

2、兩階段提交：

3、柔性事務(wù)

三、ShardingJdbc 分布式事務(wù)使用