分布式事务-TCC模式-EW帮帮网

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本项目基于B站黑马程序员Java《SpringCloud微服务技术栈》，SpringCloud+RabbitMQ+Docker+Redis+搜索+分布式

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四、动手实践

3. TCC模式

TCC模式与AT模式非常相似，每阶段都是独立事务，不同的是TCC通过人工编码来实现数据恢复。需要实现三个方法：

Try：资源的检测和预留；

Confirm：完成资源操作业务；要求 Try 成功 Confirm 一定要能成功。

Cancel：预留资源释放，可以理解为try的反向操作。

流程分析

举例，一个扣减用户余额的业务。假设账户A原来余额是100，需要余额扣减30元。

阶段一（ Try ）：检查余额是否充足，如果充足则冻结金额增加30元，可用余额扣除30 此时，总金额 = 冻结金额 + 可用金额，数量依然是100不变。事务直接提交无需等待其它事务。

阶段二（Confirm)：假如要提交（Confirm），则冻结金额扣减30 确认可以提交，不过之前可用金额已经扣减过了，这里只要清除冻结金额就好了：此时，总金额 = 冻结金额 + 可用金额 = 0 + 70 =
70元

阶段二(Canncel)：如果要回滚（Cancel），则冻结金额扣减30，可用余额增加30
需要回滚，那么就要释放冻结金额，恢复可用金额：

在这里插入图片描述

Seata的TCC模型

Seata中的TCC模型依然延续之前的事务架构，如图：
在这里插入图片描述

优缺点

TCC模式的每个阶段是做什么的？

Try：资源检查和预留

Confirm：业务执行和提交

Cancel：预留资源的释放

TCC的优点是什么？

一阶段完成直接提交事务，释放数据库资源，性能好

相比AT模型，无需生成快照，无需使用全局锁，性能最强

不依赖数据库事务，而是依赖补偿操作，可以用于非事务型数据库

TCC的缺点是什么？

有代码侵入，需要人为编写try、Confirm和Cancel接口，太麻烦

软状态，事务是最终一致

需要考虑Confirm和Cancel的失败情况，做好幂等处理

事务悬挂和空回滚

1）空回滚

当某分支事务的try阶段阻塞时，可能导致全局事务超时而触发二阶段的cancel操作。在未执行try操作时先执行了cancel操作，这时cancel不能做回滚，就是空回滚。

如图：
在这里插入图片描述

执行cancel操作时，应当判断try是否已经执行，如果尚未执行，则应该空回滚。

2）业务悬挂

对于已经空回滚的业务，之前被阻塞的try操作恢复，继续执行try，就永远不可能confirm或cancel ，事务一直处于中间状态，这就是业务悬挂。

执行try操作时，应当判断cancel是否已经执行过了，如果已经执行，应当阻止空回滚后的try操作，避免悬挂

实现TCC模式

解决空回滚和业务悬挂问题，必须要记录当前事务状态，是在try、还是cancel？

1）思路分析

这里我们在微服务关联的数据库(seata_demo)定义一张表：
课前资料中也有

CREATE TABLE `account_freeze_tbl` (
  `xid` varchar(128) NOT NULL,
  `user_id` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '用户id',
  `freeze_money` int(11) unsigned DEFAULT '0' COMMENT '冻结金额',
  `state` int(1) DEFAULT NULL COMMENT '事务状态，0:try，1:confirm，2:cancel',
  PRIMARY KEY (`xid`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 ROW_FORMAT=COMPACT;

其中：

xid：是全局事务id

freeze_money：用来记录用户冻结金额

state：用来记录事务状态

Try业务：

记录冻结金额和事务状态到account_freeze表

扣减account表可用金额

Confirm业务

根据xid删除account_freeze表的冻结记录

Cancel业务

修改account_freeze表，冻结金额为0，state为2

修改account表，恢复可用金额

如何判断是否空回滚？

cancel业务中，根据xid查询account_freeze，如果为null则说明try还没做，需要空回滚

如何避免业务悬挂？

try业务中，根据xid查询account_freeze ，如果已经存在则证明Cancel已经执行，拒绝执行try业务

接下来，我们改造account-service，利用TCC实现余额扣减功能。

2）声明TCC接口

TCC的Try、Confirm、Cancel方法都需要在接口中基于注解来声明，

我们在account-service项目中的cn.itcast.account.service包中新建一个接口，声明TCC三个接口：

package cn.itcast.account.service;

import io.seata.rm.tcc.api.BusinessActionContext;
import io.seata.rm.tcc.api.BusinessActionContextParameter;
import io.seata.rm.tcc.api.LocalTCC;
import io.seata.rm.tcc.api.TwoPhaseBusinessAction;

@LocalTCC
public interface AccountTCCService {
    @TwoPhaseBusinessAction(name = "deduct", commitMethod = "confirm", rollbackMethod = "cancel")
    void deduct(
            @BusinessActionContextParameter(paramName = "userId") String userId,
            @BusinessActionContextParameter(paramName = "money") int money);

    boolean confirm(BusinessActionContext ctx);

    boolean cancel(BusinessActionContext ctx);
}

3）编写实现类

在account-service服务中的cn.itcast.account.service.impl包下新建一个类，实现TCC业务：

package cn.itcast.account.service.impl;
import cn.itcast.account.entity.Account;
import cn.itcast.account.entity.AccountFreeze;
import cn.itcast.account.mapper.AccountFreezeMapper;
import cn.itcast.account.mapper.AccountMapper;
import cn.itcast.account.service.AccountTCCService;
import io.seata.core.context.RootContext;
import io.seata.rm.tcc.api.BusinessActionContext;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
@Slf4j
public class AccountTCCServiceImpl implements AccountTCCService {

    @Autowired
    private AccountMapper accountMapper;
    @Autowired
    private AccountFreezeMapper freezeMapper;

    /**
     * Try业务
     * @param userId
     * @param money
     */
    @Override
    public void deduct(String userId, int money) {
        String xid = RootContext.getXID();

        //判断 业务悬挂
        AccountFreeze oldFreeze = freezeMapper.selectById(xid);
        if (oldFreeze != null) {
            return;
        }

        //设置冻结金额
        AccountFreeze freeze = new AccountFreeze();
        freeze.setFreezeMoney(money);
        freeze.setState(AccountFreeze.State.TRY);
        freeze.setXid(xid);
        freeze.setUserId(userId);
        freezeMapper.insert(freeze);

        //扣减可用金额
        accountMapper.deduct(userId, money);
    }

    /**
     * Confirm业务
     * @param ctx
     * @return
     */
    @Override
    public boolean confirm(BusinessActionContext ctx) {
        //删除冻结记录
        String xid = ctx.getXid();
        int count = freezeMapper.deleteById(xid);
        return count == 1;
    }

    /**
     * Cancel业务
     * @param ctx
     * @return
     */
    @Override
    public boolean cancel(BusinessActionContext ctx) {
        String xid = ctx.getXid();
        String userId = ctx.getActionContext("userId").toString();
        AccountFreeze freeze = freezeMapper.selectById(xid);

        //判断是否空回滚
        if (freeze == null) {
            freeze = new AccountFreeze();
            freeze.setUserId(userId);
            freeze.setFreezeMoney(0);
            freeze.setState(AccountFreeze.State.CANCEL);
            freeze.setXid(xid);
            return true;
        }

        //幂等判断
        if (freeze.getState() == AccountFreeze.State.CANCEL) {
            return true;
        }

        //修改可用金额，恢复
        accountMapper.refund(freeze.getUserId(), freeze.getFreezeMoney());

        //修改冻结金额，状态
        freeze.setFreezeMoney(0);
        freeze.setState(AccountFreeze.State.CANCEL);
        int count = freezeMapper.updateById(freeze);

        return count == 1;
    }
}

修改AccountController.java
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