分散式事務(Seata)原理 詳解篇,建議收藏

2022-07-10 18:02:33

前言

在之前的系列中,我們講解了關於Seata基本介紹和實際應用,今天帶來的這篇,就給大家分析一下Seata的原始碼是如何一步一步實現的。讀原始碼的時候我們需要俯瞰起全貌,不要去扣一個一個的細節,這樣我們學習起來會快捷而且有效率,我們學習原始碼需要掌握的是整體思路和核心點。

首先 Seata 使用者端啟動一般分為以下幾個流程:

  1. 自動載入Bean屬性和設定資訊
  2. 初始化TM
  3. 初始化RM
  4. 初始化分散式事務使用者端完成,完成代理資料庫設定
  5. 連線TC(Seata伺服器端),註冊RM和TM
  6. 開啟全域性事務

在這篇原始碼的講解中,我們主要以AT模式為主導,官網也是主推AT模式,我們在上篇的文章中也講解過,感興趣的小夥伴可以去看一看分散式事務(Seata) 四大模式詳解,在官網中也提供了對應的流程地址:https://seata.io/zh-cn/docs/dev/mode/at-mode.html ,在這裡我們只是做一些簡單的介紹,AT模式主要分為兩個階段:

一階段:

  • 解析SQL,獲取SQL型別(CRUD)、表資訊、條件(where) 等相關資訊
  • 查詢前映象(改變之前的資料),根據解析得到的條件資訊,生成查詢語句,定位資料
  • 執行業務SQL,更新資料
  • 查詢後映象(改變後的資料),根據前映象的結果,通過主鍵都給你為資料
  • 插入回滾紀錄檔,將前後映象資料以及業務SQL等資訊,組織成一條回滾紀錄檔記錄,插入到undo Log表中
  • 提交前,向TC註冊分支,申請全域性鎖
  • 本地事務提交,業務資料的更細膩和生成的undoLog一起提交
  • 將本地事務提交的結果通知給TC

二階段:

如果TC收到的是回滾請求

  • 開啟本地事務,通過XID和BranchID查詢到對應的undo Log記錄
  • 根據undoLog中的前映象和業務SQL的相關資訊生成並執行回滾語句
  • 提交本地事務,將本地事務的執行結果(分支事務回滾的資訊)通知給TC

如果沒問題,執行提交操作

  • 收到TC分支提交請求,將請求放入到一個非同步任務的佇列中,馬上返回提交成功的結果給TC
  • 非同步任務階段的分支提交請求刪除undoLog中記錄

原始碼入口

接下來,我們就需要從官網中去下載原始碼,下載地址:https://seata.io/zh-cn/blog/download.html,選擇 source 即可,下載完成之後,通過IDEA開啟專案。

原始碼下載下來之後,我們應該如何去找入口呢?首先我們需要找到對應引入的 Seataspring-alibaba-seata,我們在回想一下,我們開啟事務的時候,是不是新增過一個@GlobalTransactional的註解,這個註解就是我們入手的一個點,我們在 spring.factories 中看到有一個 GlobalTransactionAutoConfiguration,這個就是我們需要關注的點,也就是我們原始碼的入口

GlobalTransactionAutoConfiguration 中我們找到一個用Bean注入的方法 globalTransactionScanner ,這個就是全域性事務掃描器,這個型別主要負責載入設定,注入相關的Bean

這裡給大家展示了當前GlobalTransactionScanner的類關係圖,其中我們現在繼承了Aop的AbstractAutoProxyCreator型別,在這其中有一個重點方法,這個方法就是判斷Bean物件是否需要代理,是否需要增強。

@Configuration
@EnableConfigurationProperties(SeataProperties.class)
public class GlobalTransactionAutoConfiguration {

    //全域性事務掃描器
    @Bean
    public GlobalTransactionScanner globalTransactionScanner() {

      String applicationName = applicationContext.getEnvironment()
          .getProperty("spring.application.name");

      String txServiceGroup = seataProperties.getTxServiceGroup();

      if (StringUtils.isEmpty(txServiceGroup)) {
        txServiceGroup = applicationName + "-fescar-service-group";
        seataProperties.setTxServiceGroup(txServiceGroup);
      }
      // 構建全域性掃描器,傳入引數:應用名、事務分組名,失敗處理器
      return new GlobalTransactionScanner(applicationName, txServiceGroup);
    }

}

在這其中我們要關心的是 GlobalTransactionScanner 這個型別,這個型別掃描 @GlobalTransactional 註解,並對代理方法進行攔截增強事務的功能。我們就從原始碼中搜尋這個GlobalTransactionScanner類,看看裡面具體是做了什麼

/**
 * The type Global transaction scanner.
 * 全域性事務掃描器
 * @author slievrly
 */
public class GlobalTransactionScanner
        //AbstractAutoProxyCreator AOP動態代理 增強Bean
        extends AbstractAutoProxyCreator
        /**
         * ConfigurationChangeListener: 監聽器基準介面
         * InitializingBean: Bean初始化
         * ApplicationContextAware: Spring容器
         * DisposableBean: Spring 容器銷燬
         */
        implements ConfigurationChangeListener, InitializingBean, ApplicationContextAware, DisposableBean {
        
    private final String applicationId;//服務名
    private final String txServiceGroup;//事務分組        

  private void initClient() {
        //啟動紀錄檔
        if (LOGGER.isInfoEnabled()) {
            LOGGER.info("Initializing Global Transaction Clients ... ");
        }
        //檢查應用名以及事務分組名,為空丟擲異常IllegalArgumentException
        if (DEFAULT_TX_GROUP_OLD.equals(txServiceGroup)) {
            LOGGER.warn("the default value of seata.tx-service-group: {} has already changed to {} since Seata 1.5, " +
                    "please change your default configuration as soon as possible " +
                    "and we don't recommend you to use default tx-service-group's value provided by seata",
                    DEFAULT_TX_GROUP_OLD, DEFAULT_TX_GROUP);
        }
        if (StringUtils.isNullOrEmpty(applicationId) || StringUtils.isNullOrEmpty(txServiceGroup)) {
            throw new IllegalArgumentException(String.format("applicationId: %s, txServiceGroup: %s", applicationId, txServiceGroup));
        }
        //init TM
        //初始化TM
        TMClient.init(applicationId, txServiceGroup, accessKey, secretKey);
        if (LOGGER.isInfoEnabled()) {
            LOGGER.info("Transaction Manager Client is initialized. applicationId[{}] txServiceGroup[{}]", applicationId, txServiceGroup);
        }
        //init RM
        //初始化RM
        RMClient.init(applicationId, txServiceGroup);
        if (LOGGER.isInfoEnabled()) {
            LOGGER.info("Resource Manager is initialized. applicationId[{}] txServiceGroup[{}]", applicationId, txServiceGroup);
        }

        if (LOGGER.isInfoEnabled()) {
            LOGGER.info("Global Transaction Clients are initialized. ");
        }
        registerSpringShutdownHook();

    }

    @Override
    public void afterPropertiesSet() {
        if (disableGlobalTransaction) {
            if (LOGGER.isInfoEnabled()) {
                LOGGER.info("Global transaction is disabled.");
            }
            ConfigurationCache.addConfigListener(ConfigurationKeys.DISABLE_GLOBAL_TRANSACTION,
                    (ConfigurationChangeListener)this);
            return;
        }
        if (initialized.compareAndSet(false, true)) {
            initClient();
        }
    }
    
   private void initClient() {
        //啟動紀錄檔
        if (LOGGER.isInfoEnabled()) {
            LOGGER.info("Initializing Global Transaction Clients ... ");
        }
        //檢查應用名以及事務分組名,為空丟擲異常IllegalArgumentException
        if (DEFAULT_TX_GROUP_OLD.equals(txServiceGroup)) {
            LOGGER.warn("the default value of seata.tx-service-group: {} has already changed to {} since Seata 1.5, " +
                    "please change your default configuration as soon as possible " +
                    "and we don't recommend you to use default tx-service-group's value provided by seata",
                    DEFAULT_TX_GROUP_OLD, DEFAULT_TX_GROUP);
        }

        //檢查應用名以及事務分組名,為空丟擲異常IllegalArgumentException
        if (StringUtils.isNullOrEmpty(applicationId) || StringUtils.isNullOrEmpty(txServiceGroup)) {
            throw new IllegalArgumentException(String.format("applicationId: %s, txServiceGroup: %s", applicationId, txServiceGroup));
        }
        //init TM
        //初始化TM
        TMClient.init(applicationId, txServiceGroup, accessKey, secretKey);
        if (LOGGER.isInfoEnabled()) {
            LOGGER.info("Transaction Manager Client is initialized. applicationId[{}] txServiceGroup[{}]", applicationId, txServiceGroup);
        }
        //init RM
        //初始化RM
        RMClient.init(applicationId, txServiceGroup);
        if (LOGGER.isInfoEnabled()) {
            LOGGER.info("Resource Manager is initialized. applicationId[{}] txServiceGroup[{}]", applicationId, txServiceGroup);
        }

        if (LOGGER.isInfoEnabled()) {
            LOGGER.info("Global Transaction Clients are initialized. ");
        }
        registerSpringShutdownHook();

    }

    //代理增強,Spring 所有的Bean都會經過這個方法
    @Override
    protected Object wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey) {
        // do checkers
        //檢查bean和beanName
        if (!doCheckers(bean, beanName)) {
            return bean;
        }

        try {
            //加鎖防止並行
            synchronized (PROXYED_SET) {
                if (PROXYED_SET.contains(beanName)) {
                    return bean;
                }
                interceptor = null;
                //check TCC proxy
                //檢查是否為TCC模式
                if (TCCBeanParserUtils.isTccAutoProxy(bean, beanName, applicationContext)) {
                    // init tcc fence clean task if enable useTccFence
                    //如果啟用useTccFence 失敗 ,則初始化TCC清理任務
                    TCCBeanParserUtils.initTccFenceCleanTask(TCCBeanParserUtils.getRemotingDesc(beanName), applicationContext);
                    //TCC interceptor, proxy bean of sofa:reference/dubbo:reference, and LocalTCC
                    //如果是,新增TCC攔截器
                    interceptor = new TccActionInterceptor(TCCBeanParserUtils.getRemotingDesc(beanName));
                    ConfigurationCache.addConfigListener(ConfigurationKeys.DISABLE_GLOBAL_TRANSACTION,
                            (ConfigurationChangeListener)interceptor);
                } else {
                    //不是TCC
                    Class<?> serviceInterface = SpringProxyUtils.findTargetClass(bean);
                    Class<?>[] interfacesIfJdk = SpringProxyUtils.findInterfaces(bean);

                    //判斷是否有相關事務註解,如果沒有不進行代理
                    if (!existsAnnotation(new Class[]{serviceInterface})
                        && !existsAnnotation(interfacesIfJdk)) {
                        return bean;
                    }

                    //發現存在全域性事務註解標註的Bean物件,新增攔截器
                    if (globalTransactionalInterceptor == null) {
                        //新增攔截器
                        globalTransactionalInterceptor = new GlobalTransactionalInterceptor(failureHandlerHook);
                        ConfigurationCache.addConfigListener(
                                ConfigurationKeys.DISABLE_GLOBAL_TRANSACTION,
                                (ConfigurationChangeListener)globalTransactionalInterceptor);
                    }
                    interceptor = globalTransactionalInterceptor;
                }

                LOGGER.info("Bean[{}] with name [{}] would use interceptor [{}]", bean.getClass().getName(), beanName, interceptor.getClass().getName());
                //檢查是否為代理物件
                if (!AopUtils.isAopProxy(bean)) {
                    //不是代理物件,呼叫父級
                    bean = super.wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
                } else {
                    //是代理物件,反射獲取代理類中已經存在的攔截器組合,然後新增到這個集合中
                    AdvisedSupport advised = SpringProxyUtils.getAdvisedSupport(bean);
                    Advisor[] advisor = buildAdvisors(beanName, getAdvicesAndAdvisorsForBean(null, null, null));
                    int pos;
                    for (Advisor avr : advisor) {
                        // Find the position based on the advisor's order, and add to advisors by pos
                        pos = findAddSeataAdvisorPosition(advised, avr);
                        advised.addAdvisor(pos, avr);
                    }
                }
                PROXYED_SET.add(beanName);
                return bean;
            }
        } catch (Exception exx) {
            throw new RuntimeException(exx);
        }
    }


}

InitializingBean:中實現了一個 afterPropertiesSet()方法,在這個方法中,呼叫了initClient()

AbstractAutoProxyCreator:APO動態代理,在之前的的Nacos和Sentiel中都有這個代理類,AOP在我們越往深入學習,在學習原始碼的會見到的越來越多,越來越重要,很多相關代理,都是通過AOP進行增強,在這個類中,我們需要關注有一個wrapIfNecessary()方法, 這個方法主要是判斷被代理的bean或者類是否需要代理增強,在這個方法中會呼叫GlobalTransactionalInterceptor.invoke()進行帶來增強。

具體程式碼如下:

public class GlobalTransactionalInterceptor implements ConfigurationChangeListener, MethodInterceptor, SeataInterceptor {

    public GlobalTransactionalInterceptor(FailureHandler failureHandler) {
        this.failureHandler = failureHandler == null ? DEFAULT_FAIL_HANDLER : failureHandler;
        this.disable = ConfigurationFactory.getInstance().getBoolean(ConfigurationKeys.DISABLE_GLOBAL_TRANSACTION,
            DEFAULT_DISABLE_GLOBAL_TRANSACTION);
        this.order =
            ConfigurationFactory.getInstance().getInt(ConfigurationKeys.TM_INTERCEPTOR_ORDER, TM_INTERCEPTOR_ORDER);
        degradeCheck = ConfigurationFactory.getInstance().getBoolean(ConfigurationKeys.CLIENT_DEGRADE_CHECK,
            DEFAULT_TM_DEGRADE_CHECK);
        if (degradeCheck) {
            ConfigurationCache.addConfigListener(ConfigurationKeys.CLIENT_DEGRADE_CHECK, this);
            degradeCheckPeriod = ConfigurationFactory.getInstance()
                .getInt(ConfigurationKeys.CLIENT_DEGRADE_CHECK_PERIOD, DEFAULT_TM_DEGRADE_CHECK_PERIOD);
            degradeCheckAllowTimes = ConfigurationFactory.getInstance()
                .getInt(ConfigurationKeys.CLIENT_DEGRADE_CHECK_ALLOW_TIMES, DEFAULT_TM_DEGRADE_CHECK_ALLOW_TIMES);
            EVENT_BUS.register(this);
            if (degradeCheckPeriod > 0 && degradeCheckAllowTimes > 0) {
                startDegradeCheck();
            }
        }
        this.initDefaultGlobalTransactionTimeout();
    }

    @Override
    public Object invoke(final MethodInvocation methodInvocation) throws Throwable {
        //獲取執行的方法
        Class<?> targetClass =
            methodInvocation.getThis() != null ? AopUtils.getTargetClass(methodInvocation.getThis()) : null;
        Method specificMethod = ClassUtils.getMostSpecificMethod(methodInvocation.getMethod(), targetClass);
        if (specificMethod != null && !specificMethod.getDeclaringClass().equals(Object.class)) {
            final Method method = BridgeMethodResolver.findBridgedMethod(specificMethod);
            //獲取GlobalTransactional(全域性事務)、GlobalLock(全域性鎖)後設資料
            final GlobalTransactional globalTransactionalAnnotation =
                getAnnotation(method, targetClass, GlobalTransactional.class);
            //GlobalLock會將本地事務的執行納入Seata分散式事務的管理,共同競爭全域性鎖
            //保證全域性事務在執行的時候,本地事務不可以操作全域性事務的記錄
            final GlobalLock globalLockAnnotation = getAnnotation(method, targetClass, GlobalLock.class);//獲取全域性鎖
            boolean localDisable = disable || (degradeCheck && degradeNum >= degradeCheckAllowTimes);
            if (!localDisable) {
                if (globalTransactionalAnnotation != null || this.aspectTransactional != null) {
                    AspectTransactional transactional;
                    if (globalTransactionalAnnotation != null) {
                        transactional = new AspectTransactional(globalTransactionalAnnotation.timeoutMills(),
                            globalTransactionalAnnotation.name(), globalTransactionalAnnotation.rollbackFor(),
                            globalTransactionalAnnotation.noRollbackForClassName(),
                            globalTransactionalAnnotation.noRollbackFor(),
                            globalTransactionalAnnotation.noRollbackForClassName(),
                            globalTransactionalAnnotation.propagation(),
                            globalTransactionalAnnotation.lockRetryInterval(),
                            globalTransactionalAnnotation.lockRetryTimes());
                    } else {
                        transactional = this.aspectTransactional;
                    }
                    //執行全域性事務
                    return handleGlobalTransaction(methodInvocation, transactional);
                } else if (globalLockAnnotation != null) {
                    //執行全域性鎖
                    return handleGlobalLock(methodInvocation, globalLockAnnotation);
                }
            }
        }
        return methodInvocation.proceed();
    }

}

具體流程圖如下所示:

核心原始碼

在上面我們講解到 GlobalTransactionalInterceptor 作為全域性事務攔截器,一旦執行攔截,就會進入invoke方法,其中,我們會做 @GlobalTransactional 註解的判斷,如果有這個註解的存在,會執行全域性事務和全域性鎖,再執行全域性事務的時候會呼叫 handleGlobalTransaction 全域性事務處理器,獲取事務資訊,那我們接下來就來看一下 GlobalTransactionalInterceptor.handleGlobalTransaction 到底是如何執行全域性事務的

Object handleGlobalTransaction(final MethodInvocation methodInvocation,
        final AspectTransactional aspectTransactional) throws Throwable {
        boolean succeed = true;
        try {
            return transactionalTemplate.execute(new TransactionalExecutor() {
                @Override
                public Object execute() throws Throwable {
                    return methodInvocation.proceed();
                }

                //獲取事務名稱,預設獲取方法名
                public String name() {
                    String name = aspectTransactional.getName();
                    if (!StringUtils.isNullOrEmpty(name)) {
                        return name;
                    }
                    return formatMethod(methodInvocation.getMethod());
                }

                /**
                 * 解析GlobalTransation註解屬性,封裝對物件
                 * @return
                 */
                @Override
                public TransactionInfo getTransactionInfo() {
                    // reset the value of timeout
                    //獲取超時時間,預設60秒
                    int timeout = aspectTransactional.getTimeoutMills();
                    if (timeout <= 0 || timeout == DEFAULT_GLOBAL_TRANSACTION_TIMEOUT) {
                        timeout = defaultGlobalTransactionTimeout;
                    }

                    //構建事務資訊物件
                    TransactionInfo transactionInfo = new TransactionInfo();
                    transactionInfo.setTimeOut(timeout);//超時時間
                    transactionInfo.setName(name());//事務名稱
                    transactionInfo.setPropagation(aspectTransactional.getPropagation());//事務傳播
                    transactionInfo.setLockRetryInterval(aspectTransactional.getLockRetryInterval());//校驗或佔用全域性鎖重試間隔
                    transactionInfo.setLockRetryTimes(aspectTransactional.getLockRetryTimes());//校驗或佔用全域性鎖重試次數
                    Set<RollbackRule> rollbackRules = new LinkedHashSet<>();
                    //其他構建資訊
                    for (Class<?> rbRule : aspectTransactional.getRollbackFor()) {
                        rollbackRules.add(new RollbackRule(rbRule));
                    }
                    for (String rbRule : aspectTransactional.getRollbackForClassName()) {
                        rollbackRules.add(new RollbackRule(rbRule));
                    }
                    for (Class<?> rbRule : aspectTransactional.getNoRollbackFor()) {
                        rollbackRules.add(new NoRollbackRule(rbRule));
                    }
                    for (String rbRule : aspectTransactional.getNoRollbackForClassName()) {
                        rollbackRules.add(new NoRollbackRule(rbRule));
                    }
                    transactionInfo.setRollbackRules(rollbackRules);
                    return transactionInfo;
                }
            });
        } catch (TransactionalExecutor.ExecutionException e) {
            //執行異常
            TransactionalExecutor.Code code = e.getCode();
            switch (code) {
                case RollbackDone:
                    throw e.getOriginalException();
                case BeginFailure:
                    succeed = false;
                    failureHandler.onBeginFailure(e.getTransaction(), e.getCause());
                    throw e.getCause();
                case CommitFailure:
                    succeed = false;
                    failureHandler.onCommitFailure(e.getTransaction(), e.getCause());
                    throw e.getCause();
                case RollbackFailure:
                    failureHandler.onRollbackFailure(e.getTransaction(), e.getOriginalException());
                    throw e.getOriginalException();
                case RollbackRetrying:
                    failureHandler.onRollbackRetrying(e.getTransaction(), e.getOriginalException());
                    throw e.getOriginalException();
                default:
                    throw new ShouldNeverHappenException(String.format("Unknown TransactionalExecutor.Code: %s", code));
            }
        } finally {
            if (degradeCheck) {
                EVENT_BUS.post(new DegradeCheckEvent(succeed));
            }
        }
    }

在這裡我們,主要關注一個重點方法 execute() ,這個方法主要用來執行事務的具體流程:

  • 獲取事務資訊
  • 執行全域性事務
  • 發生異常全域性回滾,各個資料通過UndoLog進行事務補償
  • 全域性事務提交
  • 清除所有資源

這個位置也是一個非常核心的一個位置,因為我們所有的業務進來以後都會去走這個位置,具體原始碼如下所示:

    public Object execute(TransactionalExecutor business) throws Throwable {
        // 1. Get transactionInfo
        //獲取事務資訊
        TransactionInfo txInfo = business.getTransactionInfo();
        if (txInfo == null) {
            throw new ShouldNeverHappenException("transactionInfo does not exist");
        }
        // 1.1 Get current transaction, if not null, the tx role is 'GlobalTransactionRole.Participant'.
        //獲取當前事務,主要獲取XID
        GlobalTransaction tx = GlobalTransactionContext.getCurrent();

        // 1.2 Handle the transaction propagation.
        //根據設定的不同事務傳播行為,執行不同的邏輯
        Propagation propagation = txInfo.getPropagation();
        SuspendedResourcesHolder suspendedResourcesHolder = null;
        try {
            switch (propagation) {
                case NOT_SUPPORTED:
                    // If transaction is existing, suspend it.
                    if (existingTransaction(tx)) {
                        suspendedResourcesHolder = tx.suspend();
                    }
                    // Execute without transaction and return.
                    return business.execute();
                case REQUIRES_NEW:
                    // If transaction is existing, suspend it, and then begin new transaction.
                    if (existingTransaction(tx)) {
                        suspendedResourcesHolder = tx.suspend();
                        tx = GlobalTransactionContext.createNew();
                    }
                    // Continue and execute with new transaction
                    break;
                case SUPPORTS:
                    // If transaction is not existing, execute without transaction.
                    if (notExistingTransaction(tx)) {
                        return business.execute();
                    }
                    // Continue and execute with new transaction
                    break;
                case REQUIRED:
                    // If current transaction is existing, execute with current transaction,
                    // else continue and execute with new transaction.
                    break;
                case NEVER:
                    // If transaction is existing, throw exception.
                    if (existingTransaction(tx)) {
                        throw new TransactionException(
                            String.format("Existing transaction found for transaction marked with propagation 'never', xid = %s"
                                    , tx.getXid()));
                    } else {
                        // Execute without transaction and return.
                        return business.execute();
                    }
                case MANDATORY:
                    // If transaction is not existing, throw exception.
                    if (notExistingTransaction(tx)) {
                        throw new TransactionException("No existing transaction found for transaction marked with propagation 'mandatory'");
                    }
                    // Continue and execute with current transaction.
                    break;
                default:
                    throw new TransactionException("Not Supported Propagation:" + propagation);
            }

            // 1.3 If null, create new transaction with role 'GlobalTransactionRole.Launcher'.
            //如果當前事務為空,建立一個新的事務
            if (tx == null) {
                tx = GlobalTransactionContext.createNew();
            }

            // set current tx config to holder
            GlobalLockConfig previousConfig = replaceGlobalLockConfig(txInfo);

            try {
                // 2. If the tx role is 'GlobalTransactionRole.Launcher', send the request of beginTransaction to TC,
                //    else do nothing. Of course, the hooks will still be triggered.
                //開始執行全域性事務
                beginTransaction(txInfo, tx);

                Object rs;
                try {
                    // Do Your Business
                    // 執行當前業務邏輯
                    //1、在TC註冊當前分支事務,TC會在branch_table中插入一條分支事務資料
                    //2、執行本地update語句,並在執行前後查詢資料狀態,並把資料前後映象存入到undo_log中
                    //3、遠端呼叫其他應用,遠端應用接收到XID,也會註冊分支事務,寫入branch_table以及本地undo_log表
                    //4、會在lock_table表中插入全域性鎖資料(一個分支一條)
                    rs = business.execute();
                } catch (Throwable ex) {
                    // 3. The needed business exception to rollback.
                    //發生異常全域性回滾,每個事務通過undo_log表進行事務補償
                    completeTransactionAfterThrowing(txInfo, tx, ex);
                    throw ex;
                }

                // 4. everything is fine, commit.
                //全域性提交
                commitTransaction(tx);

                return rs;
            } finally {
                //5. clear
                //清理所有資源
                resumeGlobalLockConfig(previousConfig);
                triggerAfterCompletion();
                cleanUp();
            }
        } finally {
            // If the transaction is suspended, resume it.
            if (suspendedResourcesHolder != null) {
                tx.resume(suspendedResourcesHolder);
            }
        }
    }

這其中的第三步和第四步其實在向 TC(Seata-Server)發起全域性事務的提交或者回滾,在這裡我們首先關注執行全域性事務的 beginTransaction() 方法

    // 向TC發起請求,採用模板模式
    private void beginTransaction(TransactionInfo txInfo, GlobalTransaction tx) throws TransactionalExecutor.ExecutionException {
        try {
            triggerBeforeBegin();
            //對TC發起請求
            tx.begin(txInfo.getTimeOut(), txInfo.getName());
            triggerAfterBegin();
        } catch (TransactionException txe) {
            throw new TransactionalExecutor.ExecutionException(tx, txe,
                TransactionalExecutor.Code.BeginFailure);

        }
    }

在來關注其中,向TC發起請求的 tx.begin() 方法,而呼叫begin()方法的類為:DefaultGlobalTransaction

 @Override
    public void begin(int timeout, String name) throws TransactionException {
        //判斷呼叫者是否為TM
        if (role != GlobalTransactionRole.Launcher) {
            assertXIDNotNull();
            if (LOGGER.isDebugEnabled()) {
                LOGGER.debug("Ignore Begin(): just involved in global transaction [{}]", xid);
            }
            return;
        }
        assertXIDNull();
        String currentXid = RootContext.getXID();
        if (currentXid != null) {
            throw new IllegalStateException("Global transaction already exists," +
                " can't begin a new global transaction, currentXid = " + currentXid);
        }
        //獲取XID
        xid = transactionManager.begin(null, null, name, timeout);
        status = GlobalStatus.Begin;
        //繫結XID
        RootContext.bind(xid);
        if (LOGGER.isInfoEnabled()) {
            LOGGER.info("Begin new global transaction [{}]", xid);
        }
    }

再來看一下 transactionManager.begin() 方法,這個時候使用的是 DefaultTransactionManager.begin 預設的事務管理者,來獲取XID,傳入事務相關的資訊 ,最好TC返回對應的全域性事務XID,它呼叫的是DefaultTransactionManager.begin()方法

    public String begin(String applicationId, String transactionServiceGroup, String name, int timeout)
        throws TransactionException {
        GlobalBeginRequest request = new GlobalBeginRequest();
        request.setTransactionName(name);
        request.setTimeout(timeout);
        //傳送請求得到響應
        GlobalBeginResponse response = (GlobalBeginResponse) syncCall(request);
        if (response.getResultCode() == ResultCode.Failed) {
            throw new TmTransactionException(TransactionExceptionCode.BeginFailed, response.getMsg());
        }
        //返回XID
        return response.getXid();
    }

在這裡我們需要關注一個syncCall,在這裡採用的是Netty通訊方式

    private AbstractTransactionResponse syncCall(AbstractTransactionRequest request) throws TransactionException {
        try {
            // 通過Netty傳送請求
            return (AbstractTransactionResponse) TmNettyRemotingClient.getInstance().sendSyncRequest(request);
        } catch (TimeoutException toe) {
            throw new TmTransactionException(TransactionExceptionCode.IO, "RPC timeout", toe);
        }
    }

具體圖解如下:

在這裡我們需要重點了解 GlobalTransactionScanner 這個型別,在這個型別中繼承了一些介面和抽象類,這個類主要作用就是掃描有註解的Bean,並做AOP增強。

  • ApplicationContextAware:繼承這個型別以後,需要實現其方法 setApplicationContext(),當Spring啟動完成以後,會自動呼叫這個型別,將 ApplicationContextbean,也就是說, GlobalTransactionScanner 能夠很自然的使用Spring環境

  • InitializingBean: 繼承這個介面,需要實現 afterPropertiesSet() ,但凡是繼承這個介面的類,在初始化的時候,當所有的 properties 設定完成以後,會執行這個方法

  • DisposableBean : 這個類,實現了一個 destroy() 這個方法是在銷燬的時候去呼叫

  • AbstractAutoProxyCreator: 這個類是Spring實現AOP的一種方式,本質上是一個 BeanPostProcessor ,在Bean初始化至去年,呼叫內部 createProxy() ,建立一個Bean的AOP代理Bean並返回,對Bean進行增強。

Seata資料來源代理

在上面的環節中,我們講解了Seata AT模式2PC的執行流程,那麼現在我們就來帶大家瞭解一下關於AT資料來源代理的資訊,這也是AT模式中非常關鍵的一個重要知識點,大家可以拿起小本子,記下來。

首先AT模式的核心主要分為一下兩個

  • 開啟全域性事務,獲取全域性鎖。
  • 解析SQL並寫入undoLog中。

關於第一點我們已經分析清楚了,第二點就是關於AT模式如何解析SQL並寫入undoLog中,但是在這之前,我們需要知道Seata是如何選擇資料來源,並進行資料來源代理的。雖然全域性事務攔截成功後最終還是執行了業務方法進行SQL提交和操作,但是由於Seata對資料來源進行了代理,所以SQL的解析和undoLog的操作,是在資料來源代理中進行完成的。

資料來源代理是Seata中一個非常重要的知識點,在分散式事務執行過程中,undoLog的記錄、資源的鎖定,使用者都是無感知的,因為這些操作都是資料來源的代理中完成了,恰恰是這樣,我們才要去了解,這樣不僅有利於我們瞭解Seata的核心操作,還能對以後原始碼閱讀有所幫助,因為其實很多底層程式碼都會去使用這樣使用者無感知的方式(代理)去實現。

同樣,我們在之前的尋找原始碼入口的時候,通過我們專案中引入的jar找到一個 SeataAutoConfiguration 類,我們在裡面找到一個SeataDataSourceBeanPostProcessor(),這個就是我們資料來源代理的入口方法

我們進入SeataDataSourceBeanPostProcessor類裡面,發現繼承了一個 BeanPostProcessor ,這個介面我們應該很熟悉,這個是Sprng的拓展介面,所有的Bean物件,都有進入兩個方法 postProcessAfterInitialization()postProcessBeforeInitialization() 這兩個方法都是由 BeanPostProcessor提供的,這兩個方法,一個是初始化之前執行Before。一個是在初始化之後執行After,主要用來對比我們的的Bean是否為資料來源代理物件。

在這裡我們需要關注到一個postProcessAfterInitialization.proxyDataSource() 方法,這個裡面

    private Object proxyDataSource(Object originBean) {
        DataSourceProxy dataSourceProxy = DataSourceProxyHolder.get().putDataSource((DataSource) originBean);
        if (this.useJdkProxy) {
            return Proxy.newProxyInstance(Thread.currentThread().getContextClassLoader(), SpringProxyUtils.getAllInterfaces(originBean), (proxy, method, args) -> handleMethodProxy(dataSourceProxy, method, args, originBean));
        } else {
            return Enhancer.create(originBean.getClass(), (MethodInterceptor) (proxy, method, args, methodProxy) -> handleMethodProxy(dataSourceProxy, method, args, originBean));
        }

    }

這裡有一個DataSourceProxy代理物件,我們需要看的就是這個類,這個就是我們資料庫代理的物件,我們從我們下載的原始碼專案中,搜尋這個代理物件,當我們開啟這個類的目錄時發現,除了這個,還有ConnectionProxy 連線物件、StatementProxyPreparedStatementProxy SQL執行物件,這些都被Seata進行了代理,為什麼要對這些都進行代理,代理的目的其實為了執行Seata的業務邏輯,生成undoLog,全域性事務的開啟,事務的提交回滾等操作

DataSourceProxy 具體做了什麼,主要功能有哪些,我們來看一下。他在原始碼中是如何體現的,我們需要關注的是init()

public class DataSourceProxy extends AbstractDataSourceProxy implements Resource {

    private String resourceGroupId;

    private void init(DataSource dataSource, String resourceGroupId) {
        //資源組ID,預設是「default」這個預設值
        this.resourceGroupId = resourceGroupId;
        try (Connection connection = dataSource.getConnection()) {
            //根據原始資料來源得到JDBC連線和資料庫型別
            jdbcUrl = connection.getMetaData().getURL();
            dbType = JdbcUtils.getDbType(jdbcUrl);
            if (JdbcConstants.ORACLE.equals(dbType)) {
                userName = connection.getMetaData().getUserName();
            } else if (JdbcConstants.MARIADB.equals(dbType)) {
                dbType = JdbcConstants.MYSQL;
            }
        } catch (SQLException e) {
            throw new IllegalStateException("can not init dataSource", e);
        }
        initResourceId();
        DefaultResourceManager.get().registerResource(this);
        if (ENABLE_TABLE_META_CHECKER_ENABLE) {
            //如果設定開關開啟,會定時線上程池不斷更新表的後設資料快取資訊
            tableMetaExecutor.scheduleAtFixedRate(() -> {
                try (Connection connection = dataSource.getConnection()) {
                    TableMetaCacheFactory.getTableMetaCache(DataSourceProxy.this.getDbType())
                        .refresh(connection, DataSourceProxy.this.getResourceId());
                } catch (Exception ignore) {
                }
            }, 0, TABLE_META_CHECKER_INTERVAL, TimeUnit.MILLISECONDS);
        }

        //Set the default branch type to 'AT' in the RootContext.
        RootContext.setDefaultBranchType(this.getBranchType());
    }
}

從上面我們可以看出,他主要做了以下幾點的增強:

  1. 給每個資料來源標識資源組ID
  2. 如果開啟設定,會有一個定時執行緒池定時更新表的後設資料資訊並快取到本地
  3. 生成代理連線 ConnectionProxy 物件

在這三個增強功能裡面,第三個是最重要的,在AT模式裡面,會自動記錄undoLog,資源鎖定,都是通過ConnectionProxy完成的,除此之外 DataSrouceProxy重寫了一個方法 getConnection,因為這裡返回的是一個 ConnectionProxy,而不是原生的Connection

    @Override
    public ConnectionProxy getConnection() throws SQLException {
        Connection targetConnection = targetDataSource.getConnection();
        return new ConnectionProxy(this, targetConnection);
    }

    @Override
    public ConnectionProxy getConnection(String username, String password) throws SQLException {
        Connection targetConnection = targetDataSource.getConnection(username, password);
        return new ConnectionProxy(this, targetConnection);
    }

ConnectionProxy

ConnectionProxy 繼承 AbstractConnectionProxy ,在這個父類別中有很多公用的方法,在這個父類別有 PreparedStatementProxyStatementProxyDataSourceProxy

所以我們需要先來看一下AbstractConnectionProxy,因為這裡封裝了需要我們用到的通用方法和邏輯,在其中我們需要關注的主要在於 PreparedStatementProxyStatementProxy ,在這裡的邏輯主要是資料來源連線的步驟,連線獲取,建立執行物件等等

    @Override
    public Statement createStatement() throws SQLException {
        //呼叫真實連線物件獲取Statement物件
        Statement targetStatement = getTargetConnection().createStatement();
        //建立Statement的代理
        return new StatementProxy(this, targetStatement);
    }
    
    @Override
    public PreparedStatement prepareStatement(String sql) throws SQLException {
        //獲取資料庫型別 mysql/oracle
        String dbType = getDbType();
        // support oracle 10.2+
        PreparedStatement targetPreparedStatement = null;
        //如果是AT模式且開啟全域性事務
        if (BranchType.AT == RootContext.getBranchType()) {
            List<SQLRecognizer> sqlRecognizers = SQLVisitorFactory.get(sql, dbType);
            if (sqlRecognizers != null && sqlRecognizers.size() == 1) {
                SQLRecognizer sqlRecognizer = sqlRecognizers.get(0);
                if (sqlRecognizer != null && sqlRecognizer.getSQLType() == SQLType.INSERT) {
                    //獲取表的後設資料
                    TableMeta tableMeta = TableMetaCacheFactory.getTableMetaCache(dbType).getTableMeta(getTargetConnection(),
                            sqlRecognizer.getTableName(), getDataSourceProxy().getResourceId());
                    //得到表的主鍵列名
                    String[] pkNameArray = new String[tableMeta.getPrimaryKeyOnlyName().size()];
                    tableMeta.getPrimaryKeyOnlyName().toArray(pkNameArray);
                    targetPreparedStatement = getTargetConnection().prepareStatement(sql,pkNameArray);
                }
            }
        }
        if (targetPreparedStatement == null) {
            targetPreparedStatement = getTargetConnection().prepareStatement(sql);
        }
        //建立PreparedStatementProxy代理
        return new PreparedStatementProxy(this, targetPreparedStatement, sql);
    }

在這兩個代理物件中,都用到了以下幾個方法:

@Override
public ResultSet executeQuery(String sql) throws SQLException {
    this.targetSQL = sql;
    return ExecuteTemplate.execute(this, (statement, args) -> statement.executeQuery((String) args[0]), sql);
}

@Override
public int executeUpdate(String sql) throws SQLException {
    this.targetSQL = sql;
    return ExecuteTemplate.execute(this, (statement, args) -> statement.executeUpdate((String) args[0]), sql);
}

@Override
public boolean execute(String sql) throws SQLException {
    this.targetSQL = sql;
    return ExecuteTemplate.execute(this, (statement, args) -> statement.execute((String) args[0]), sql);
}

在這些方法中都呼叫了 ExecuteTemplate.execute(),所以我們就看一下在 ExecuteTemplate類中具體是做了什麼操作:

public class ExecuteTemplate {

    public static <T, S extends Statement> T execute(List<SQLRecognizer> sqlRecognizers,
                                                     StatementProxy<S> statementProxy,
                                                     StatementCallback<T, S> statementCallback,
                                                     Object... args) throws SQLException {
        //如果沒有全域性鎖,並且不是AT模式,直接執行SQL
        if (!RootContext.requireGlobalLock() && BranchType.AT != RootContext.getBranchType()) {
            // Just work as original statement
            return statementCallback.execute(statementProxy.getTargetStatement(), args);
        }

        //得到資料庫型別- mysql/oracle
        String dbType = statementProxy.getConnectionProxy().getDbType();
        if (CollectionUtils.isEmpty(sqlRecognizers)) {
            //sqlRecognizers 為SQL語句的解析器,獲取執行的SQL,通過它可以獲得SQL語句表名、相關的列名、型別等資訊,最後解析出對應的SQL表示式
            sqlRecognizers = SQLVisitorFactory.get(
                    statementProxy.getTargetSQL(),
                    dbType);
        }
        Executor<T> executor;
        if (CollectionUtils.isEmpty(sqlRecognizers)) {
            //如果seata沒有找到合適的SQL語句解析器,那麼便建立簡單執行器PlainExecutor
            //PlainExecutor直接使用原生的Statment物件執行SQL
            executor = new PlainExecutor<>(statementProxy, statementCallback);
        } else {
            if (sqlRecognizers.size() == 1) {
                SQLRecognizer sqlRecognizer = sqlRecognizers.get(0);
                switch (sqlRecognizer.getSQLType()) {
                    //新增
                    case INSERT:
                        executor = EnhancedServiceLoader.load(InsertExecutor.class, dbType,
                                    new Class[]{StatementProxy.class, StatementCallback.class, SQLRecognizer.class},
                                    new Object[]{statementProxy, statementCallback, sqlRecognizer});
                        break;
                        //修改
                    case UPDATE:
                        executor = new UpdateExecutor<>(statementProxy, statementCallback, sqlRecognizer);
                        break;
                        //刪除
                    case DELETE:
                        executor = new DeleteExecutor<>(statementProxy, statementCallback, sqlRecognizer);
                        break;
                        //加鎖
                    case SELECT_FOR_UPDATE:
                        executor = new SelectForUpdateExecutor<>(statementProxy, statementCallback, sqlRecognizer);
                        break;
                        //插入加鎖
                    case INSERT_ON_DUPLICATE_UPDATE:
                        switch (dbType) {
                            case JdbcConstants.MYSQL:
                            case JdbcConstants.MARIADB:
                                executor =
                                    new MySQLInsertOrUpdateExecutor(statementProxy, statementCallback, sqlRecognizer);
                                break;
                            default:
                                throw new NotSupportYetException(dbType + " not support to INSERT_ON_DUPLICATE_UPDATE");
                        }
                        break;
                        //原生
                    default:
                        executor = new PlainExecutor<>(statementProxy, statementCallback);
                        break;
                }
            } else {
                //批次處理SQL語句
                executor = new MultiExecutor<>(statementProxy, statementCallback, sqlRecognizers);
            }
        }
        T rs;
        try {
            //執行
            rs = executor.execute(args);
        } catch (Throwable ex) {
            if (!(ex instanceof SQLException)) {
                // Turn other exception into SQLException
                ex = new SQLException(ex);
            }
            throw (SQLException) ex;
        }
        return rs;
    }

}

ExecuteTemplate就一個 execute(),Seata將SQL執行委託給不同的執行器(模板),Seata提供了6種執行器也就是我們程式碼 case 中(INSERTUPDATEDELETESELECT_FOR_UPDATE,INSERT_ON_DUPLICATE_UPDATE),這些執行器的父類別都是AbstractDMLBaseExecutor

  • UpdateExecutor: 執行update語句
  • InsertExecutor: 執行insert語句
  • DeleteExecutor: 執行delete語句
  • SelectForUpdateExecutor: 執行select for update語句
  • PlainExecutor: 執行普通查詢語句
  • MultiExecutor: 複合執行器,在一條SQL語句中執行多條語句

關係圖如下:

然後我們找到 rs = executor.execute(args); 最終執行的方法,找到最頂級的父類別BaseTransactionalExecutor.execute()

    @Override
    public T execute(Object... args) throws Throwable {
        String xid = RootContext.getXID();
        if (xid != null) {
            //獲取XID
            statementProxy.getConnectionProxy().bind(xid);
        }
        //設定全域性鎖
        statementProxy.getConnectionProxy().setGlobalLockRequire(RootContext.requireGlobalLock());
        return doExecute(args);
    }

在根據doExecute(args);找到其中的重寫方法 AbstractDMLBaseExecutor.doExecute()

    @Override
    public T doExecute(Object... args) throws Throwable {
        AbstractConnectionProxy connectionProxy = statementProxy.getConnectionProxy();
        //是否自動提交
        if (connectionProxy.getAutoCommit()) {
            return executeAutoCommitTrue(args);
        } else {
            return executeAutoCommitFalse(args);
        }
    }

對於資料庫而言,本身都是自動提交的,所以我們進入executeAutoCommitTrue()

    protected T executeAutoCommitTrue(Object[] args) throws Throwable {
        ConnectionProxy connectionProxy = statementProxy.getConnectionProxy();
        try {
            //設定為手動提交
            connectionProxy.changeAutoCommit();
            return new LockRetryPolicy(connectionProxy).execute(() -> {
                //呼叫手動提交方法,得到分支執行的最終結果
                T result = executeAutoCommitFalse(args);
                //執行提交
                connectionProxy.commit();
                return result;
            });
        } catch (Exception e) {
            // when exception occur in finally,this exception will lost, so just print it here
            LOGGER.error("execute executeAutoCommitTrue error:{}", e.getMessage(), e);
            if (!LockRetryPolicy.isLockRetryPolicyBranchRollbackOnConflict()) {
                connectionProxy.getTargetConnection().rollback();
            }
            throw e;
        } finally {
            connectionProxy.getContext().reset();
            connectionProxy.setAutoCommit(true);
        }
    }

connectionProxy.changeAutoCommit()方法,修改為手動提交後,我們看來最關鍵的程式碼executeAutoCommitFalse()

    protected T executeAutoCommitFalse(Object[] args) throws Exception {
        if (!JdbcConstants.MYSQL.equalsIgnoreCase(getDbType()) && isMultiPk()) {
            throw new NotSupportYetException("multi pk only support mysql!");
        }
        //獲取前映象
        TableRecords beforeImage = beforeImage();
        //執行具體業務
        T result = statementCallback.execute(statementProxy.getTargetStatement(), args);
        //獲取執行數量
        int updateCount = statementProxy.getUpdateCount();
        //判斷如果執行數量大於0
        if (updateCount > 0) {
            //獲取後映象
            TableRecords afterImage = afterImage(beforeImage);
            //暫存到undolog中,在Commit的時候儲存到資料庫
            prepareUndoLog(beforeImage, afterImage);
        }
        return result;
    }

我們再回到executeAutoCommitTrue中,去看看提交做了哪些操作connectionProxy.commit();

    @Override
    public void commit() throws SQLException {
        try {
            lockRetryPolicy.execute(() -> {
                //具體執行
                doCommit();
                return null;
            });
        } catch (SQLException e) {
            if (targetConnection != null && !getAutoCommit() && !getContext().isAutoCommitChanged()) {
                rollback();
            }
            throw e;
        } catch (Exception e) {
            throw new SQLException(e);
        }
    }

進入到doCommit()

    private void doCommit() throws SQLException {
        //判斷是否存在全域性事務
        if (context.inGlobalTransaction()) {
            processGlobalTransactionCommit();
        } else if (context.isGlobalLockRequire()) {
            processLocalCommitWithGlobalLocks();
        } else {
            targetConnection.commit();
        }
    }

作為分散式事務,一定是存在全域性事務的,所以我們進入 processGlobalTransactionCommit()

  private void processGlobalTransactionCommit() throws SQLException {
        try {
            //註冊分支事務
            register();
        } catch (TransactionException e) {
            recognizeLockKeyConflictException(e, context.buildLockKeys());
        }
        try {
            //寫入資料庫undolog
            UndoLogManagerFactory.getUndoLogManager(this.getDbType()).flushUndoLogs(this);
            //執行原生提交 一階段提交
            targetConnection.commit();
        } catch (Throwable ex) {
            LOGGER.error("process connectionProxy commit error: {}", ex.getMessage(), ex);
            report(false);
            throw new SQLException(ex);
        }
        if (IS_REPORT_SUCCESS_ENABLE) {
            report(true);
        }
        context.reset();
    }

其中register()方法就是註冊分支事務的方法,同時還會將undoLog寫入資料庫和執行提交等操作


    //註冊分支事務,生成分支事務ID
    private void register() throws TransactionException {
        if (!context.hasUndoLog() || !context.hasLockKey()) {
            return;
        }
        //註冊分支事務
        Long branchId = DefaultResourceManager.get().branchRegister(BranchType.AT, getDataSourceProxy().getResourceId(),
            null, context.getXid(), context.getApplicationData(), context.buildLockKeys());
        context.setBranchId(branchId);
    }

然後我們在回到processGlobalTransactionCommit中,看看寫入資料庫中的flushUndoLogs()

 @Override
    public void flushUndoLogs(ConnectionProxy cp) throws SQLException {
        ConnectionContext connectionContext = cp.getContext();
        if (!connectionContext.hasUndoLog()) {
            return;
        }
        //獲取XID
        String xid = connectionContext.getXid();
        //獲取分支ID
        long branchId = connectionContext.getBranchId();

        BranchUndoLog branchUndoLog = new BranchUndoLog();
        branchUndoLog.setXid(xid);
        branchUndoLog.setBranchId(branchId);
        branchUndoLog.setSqlUndoLogs(connectionContext.getUndoItems());

        UndoLogParser parser = UndoLogParserFactory.getInstance();
        byte[] undoLogContent = parser.encode(branchUndoLog);

        if (LOGGER.isDebugEnabled()) {
            LOGGER.debug("Flushing UNDO LOG: {}", new String(undoLogContent, Constants.DEFAULT_CHARSET));
        }

        CompressorType compressorType = CompressorType.NONE;
        if (needCompress(undoLogContent)) {
            compressorType = ROLLBACK_INFO_COMPRESS_TYPE;
            undoLogContent = CompressorFactory.getCompressor(compressorType.getCode()).compress(undoLogContent);
        }
        //寫入資料庫具體位置
        insertUndoLogWithNormal(xid, branchId, buildContext(parser.getName(), compressorType), undoLogContent, cp.getTargetConnection());
    }

具體寫入方法,此時我們使用的是MySql,所以執行的是MySql實現類MySQLUndoLogManager.insertUndoLogWithNormal()

    @Override
    protected void insertUndoLogWithNormal(String xid, long branchId, String rollbackCtx, byte[] undoLogContent,
                                           Connection conn) throws SQLException {
        insertUndoLog(xid, branchId, rollbackCtx, undoLogContent, State.Normal, conn);
    }
    
        //具體寫入操作
    private void insertUndoLog(String xid, long branchId, String rollbackCtx, byte[] undoLogContent,
                               State state, Connection conn) throws SQLException {
        try (PreparedStatement pst = conn.prepareStatement(INSERT_UNDO_LOG_SQL)) {
            pst.setLong(1, branchId);
            pst.setString(2, xid);
            pst.setString(3, rollbackCtx);
            pst.setBytes(4, undoLogContent);
            pst.setInt(5, state.getValue());
            pst.executeUpdate();
        } catch (Exception e) {
            if (!(e instanceof SQLException)) {
                e = new SQLException(e);
            }
            throw (SQLException) e;
        }
    }

具體流程如下所示:

Seata 伺服器端

我們找到Server.java 這裡就是啟動入口,在這個入口中找到協調者,因為TC整體的操作就是協調整體的全域性事務

  //預設協調者
        DefaultCoordinator coordinator = DefaultCoordinator.getInstance(nettyRemotingServer);

DefaultCoordinator類中我們找到 一個doGlobalBegin 這個就是處理全域性事務開始的方法,以及全域性提交 doGlobalCommit 和全域性回滾 doGlobalRollback

    //處理全域性事務
    @Override
    protected void doGlobalBegin(GlobalBeginRequest request, GlobalBeginResponse response, RpcContext rpcContext)
            throws TransactionException {
        //響應使用者端xid
        response.setXid(core.begin(rpcContext.getApplicationId(), rpcContext.getTransactionServiceGroup(),
                request.getTransactionName(), request.getTimeout()));
        if (LOGGER.isInfoEnabled()) {
            LOGGER.info("Begin new global transaction applicationId: {},transactionServiceGroup: {}, transactionName: {},timeout:{},xid:{}",
                    rpcContext.getApplicationId(), rpcContext.getTransactionServiceGroup(), request.getTransactionName(), request.getTimeout(), response.getXid());
        }
    }
    
        //處理全域性提交
    @Override
    protected void doGlobalCommit(GlobalCommitRequest request, GlobalCommitResponse response, RpcContext rpcContext)
            throws TransactionException {
        MDC.put(RootContext.MDC_KEY_XID, request.getXid());
        response.setGlobalStatus(core.commit(request.getXid()));
    }

    //處理全域性回滾
    @Override
    protected void doGlobalRollback(GlobalRollbackRequest request, GlobalRollbackResponse response,
                                    RpcContext rpcContext) throws TransactionException {
        MDC.put(RootContext.MDC_KEY_XID, request.getXid());
        response.setGlobalStatus(core.rollback(request.getXid()));
    }

在這裡我們首先關注 doGlobalBegincore.begin()

    @Override
    public String begin(String applicationId, String transactionServiceGroup, String name, int timeout)
        throws TransactionException {
        //建立全域性事務Session
        GlobalSession session = GlobalSession.createGlobalSession(applicationId, transactionServiceGroup, name,
            timeout);
        MDC.put(RootContext.MDC_KEY_XID, session.getXid());

        //為Session重新增回撥監聽,SessionHolder.getRootSessionManager() 獲取一個全域性Session管理器DataBaseSessionManager
        //觀察者設計模式,建立DataBaseSessionManager
        session.addSessionLifecycleListener(SessionHolder.getRootSessionManager());

        //全域性事務開始
        session.begin();

        // transaction start event
        MetricsPublisher.postSessionDoingEvent(session, false);

        return session.getXid();
    }

然後我們在來看一下SessionHolder.getRootSessionManager()

    /**
     * Gets root session manager.
     * 獲取一個全域性Session管理器
     * @return the root session manager
     */
    public static SessionManager getRootSessionManager() {
        if (ROOT_SESSION_MANAGER == null) {
            throw new ShouldNeverHappenException("SessionManager is NOT init!");
        }
        return ROOT_SESSION_MANAGER;
    }
    
        public static void init(String mode) {
        if (StringUtils.isBlank(mode)) {
            mode = CONFIG.getConfig(ConfigurationKeys.STORE_SESSION_MODE,
                    CONFIG.getConfig(ConfigurationKeys.STORE_MODE, SERVER_DEFAULT_STORE_MODE));
        }
        StoreMode storeMode = StoreMode.get(mode);
        //判斷Seata模式,當前為DB
        if (StoreMode.DB.equals(storeMode)) {
            //通過SPI機制讀取SessionManager介面實現類,讀取的META-INF.services目錄,在通過反射機制建立物件DataBaseSessionManager
            ROOT_SESSION_MANAGER = EnhancedServiceLoader.load(SessionManager.class, StoreMode.DB.getName());
            ........
        }
    }

在這裡他其實讀取的是DB模式下 io.seata.server.session.SessionManager檔案的內容

我們在回到begin方法中,去檢視session.begin()

    @Override
    public void begin() throws TransactionException {
        //宣告全域性事務開始
        this.status = GlobalStatus.Begin;
        //開始時間
        this.beginTime = System.currentTimeMillis();
        //啟用全域性事務
        this.active = true;
        //將SessionManager放入到集合中,呼叫onBegin方法
        for (SessionLifecycleListener lifecycleListener : lifecycleListeners) {
            //呼叫父級抽象類的方法
            lifecycleListener.onBegin(this);
        }
    }

這裡我們來看一下 onBegin() 方法,呼叫的是父級的方法,在這其中我們要關注 addGlobalSession() 方法,但是要注意,這裡我們用的是db模式所以呼叫的是db模式的 DateBaseSessionManager

    @Override
    public void onBegin(GlobalSession globalSession) throws TransactionException {
        //這裡呼叫的是DateBaseSessionManager
        addGlobalSession(globalSession);
    }
    
        @Override
    public void addGlobalSession(GlobalSession session) throws TransactionException {
        if (StringUtils.isBlank(taskName)) {
            //寫入session
            boolean ret = transactionStoreManager.writeSession(LogOperation.GLOBAL_ADD, session);
            if (!ret) {
                throw new StoreException("addGlobalSession failed.");
            }
        } else {
            boolean ret = transactionStoreManager.writeSession(LogOperation.GLOBAL_UPDATE, session);
            if (!ret) {
                throw new StoreException("addGlobalSession failed.");
            }
        }
    }

然後在看查詢其中關鍵的方法DataBaseTransactionStoreManager.writeSession()

 @Override
    public boolean writeSession(LogOperation logOperation, SessionStorable session) {
        //第一次進入是寫入 會進入當前方法
        //全域性新增
        if (LogOperation.GLOBAL_ADD.equals(logOperation)) {
            return logStore.insertGlobalTransactionDO(SessionConverter.convertGlobalTransactionDO(session));
            //全域性修改
        } else if (LogOperation.GLOBAL_UPDATE.equals(logOperation)) {
            return logStore.updateGlobalTransactionDO(SessionConverter.convertGlobalTransactionDO(session));
            //全域性刪除
        } else if (LogOperation.GLOBAL_REMOVE.equals(logOperation)) {
            return logStore.deleteGlobalTransactionDO(SessionConverter.convertGlobalTransactionDO(session));
            //分支新增
        } else if (LogOperation.BRANCH_ADD.equals(logOperation)) {
            return logStore.insertBranchTransactionDO(SessionConverter.convertBranchTransactionDO(session));
            //分支更新
        } else if (LogOperation.BRANCH_UPDATE.equals(logOperation)) {
            return logStore.updateBranchTransactionDO(SessionConverter.convertBranchTransactionDO(session));
            //分支移除
        } else if (LogOperation.BRANCH_REMOVE.equals(logOperation)) {
            return logStore.deleteBranchTransactionDO(SessionConverter.convertBranchTransactionDO(session));
        } else {
            throw new StoreException("Unknown LogOperation:" + logOperation.name());
        }
    }

我們就看第一次進去的方法logStore.insertGlobalTransactionDO(SessionConverter.convertGlobalTransactionDO(session));

   @Override
    public boolean insertGlobalTransactionDO(GlobalTransactionDO globalTransactionDO) {
        String sql = LogStoreSqlsFactory.getLogStoreSqls(dbType).getInsertGlobalTransactionSQL(globalTable);
        Connection conn = null;
        PreparedStatement ps = null;
        try {
            int index = 1;
            conn = logStoreDataSource.getConnection();
            conn.setAutoCommit(true);
            ps = conn.prepareStatement(sql);
            ps.setString(index++, globalTransactionDO.getXid());
            ps.setLong(index++, globalTransactionDO.getTransactionId());
            ps.setInt(index++, globalTransactionDO.getStatus());
            ps.setString(index++, globalTransactionDO.getApplicationId());
            ps.setString(index++, globalTransactionDO.getTransactionServiceGroup());
            String transactionName = globalTransactionDO.getTransactionName();
            transactionName = transactionName.length() > transactionNameColumnSize ?
                transactionName.substring(0, transactionNameColumnSize) :
                transactionName;
            ps.setString(index++, transactionName);
            ps.setInt(index++, globalTransactionDO.getTimeout());
            ps.setLong(index++, globalTransactionDO.getBeginTime());
            ps.setString(index++, globalTransactionDO.getApplicationData());
            return ps.executeUpdate() > 0;
        } catch (SQLException e) {
            throw new StoreException(e);
        } finally {
            IOUtil.close(ps, conn);
        }
    }

在這裡有一個 GlobalTransactionDO 物件,裡面有xid、transactionId 等等,到這裡是不是就很熟悉了、

還記得我們第一次使用Seata的時候會建立三張表

  1. branch_table 分支事務表
  2. global_table 全域性事務表
  3. lock_table 全域性鎖表

而這裡就是對應我們的global_table表,其他兩個也是差不多,都是一樣的操作


流程圖如下:

總結

完整流程圖:

對於Seata原始碼來說主要是瞭解從哪裡入口以及核心點在哪裡,遇到有疑問的,可以Debug,對於Seata AT模式,我們主要掌握的核心點是

  • 如何獲取全域性鎖、開啟全域性事務
  • 解析SQL並寫入undolog

圍繞這兩點去看的話,會有針對性一點,到這裡我們的Seata原始碼就講解完了,有疑問的小夥伴記得在下方留言。

我是牧小農,怕什麼真理無窮,進一步有進一步的歡喜,大家加油!