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Seata框架 分布式事务实战 Demo-1

news 来源：原创 2025/5/17 3:40:08

以下是一个基于 Seata框架 的分布式事务实战 Demo，使用 AT模式（Automatic Transaction） 实现类似 3PC 的效果。AT 模式是 Seata 的核心模式，结合了 2PC 和乐观锁，通过自动记录 Undo Log 实现高效回滚。

环境准备

  1. 下载 Seata Server
    访问 Seata官网 下载最新版（以 2.1.0 为例），解压后启动：

    # 启动 TC（Transaction Coordinator）
sh seata-server.bat -p 8091 -h 127.0.0.1

# 启动 TM（Transaction Manager）和 RM（Resource Manager）
sh seata-server.bat -p 8092 -h 127.0.0.1

  2. 配置数据库
    创建 MySQL 数据库并初始化 undo_log 表（Seata 回滚依赖）：

    CREATE DATABASE seata_order DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
USE seata_order;

CREATE TABLE `order` (
  `id` BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  `user_id` VARCHAR(50),
  `amount` DECIMAL(10,2),
  `status` ENUM('CREATED', 'COMMITTED', 'ROLLED_BACK') DEFAULT 'CREATED'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

CREATE TABLE `inventory` (
  `sku` VARCHAR(50) PRIMARY KEY,
  `stock` INT DEFAULT 100
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

-- undo_log 表（Seata 自动创建）
CREATE TABLE `undo_log` (
  `branch_transaction_id` BIGINT PRIMARY KEY,
  `xid` VARCHAR(100),
  `rollback_info` LONGBLOB,
  `log_table_name` VARCHAR(100),
  `log_table_column` VARCHAR(100),
  `log_key` VARCHAR(200),
  `timestamp` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

  3. 注册中心与服务发现
    使用 Nacos 作为注册中心，启动 Nacos Server 并配置 Seata Server 的 application.yml：

    # seata-server/config/application.yml
spring:
  application:
    name: seata-server
  datasource:
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/seata_order?useSSL=false&serverTimezone=UTC
    username: root
    password: root
  registry:
    type: nacos
    nacos:
      server-addr: 127.0.0.1:8848
  config:
    center:
      type: nacos
      nacos:
        server-addr: 127.0.0.1:8848

Spring Boot 项目集成 Seata

1. 添加依赖

在 pom.xml 中添加 Seata 和 MySQL 驱动依赖：

<dependency>
    <groupId>io.seata</groupId>
    <artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>2.1.0</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>1.2.8</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-j</artifactId>
    <scope>runtime</scope>
</dependency>
2. 配置数据源代理

在 application.yml 中配置 Seata 数据源代理：

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/seata_order?useSSL=false&serverTimezone=UTC
    username: root
    password: root
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
    druid:
      max-active: 20
  seata:
    tx-service-group: my_test_tx_group
    enable-auto-commit: false
    service-component:
      tx-manager:
        service-name: seata-tm-service
        register-center:
          type: nacos
          nacos:
            server-addr: 127.0.0.1:8848
      tx-coordinator:
        service-name: seata-tc-service
        register-center:
          type: nacos
          nacos:
            server-addr: 127.0.0.1:8848
3. 启用全局事务注解

在启动类上添加 @EnableSeataTx 注解：

@SpringBootApplication
@EnableSeataTx
public class SeataOrderApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SeataOrderApplication.class, args);
    }
}

业务代码实现

1. 订单服务（OrderService）
@Service
public class OrderService {

    @Autowired
    private OrderDAO orderDAO;

    @Autowired
    private InventoryService inventoryService;

    @Autowired
    private PaymentService paymentService;

    @GlobalTransactional(timeout=30000, name="createOrder", rollbackFor=Exception.class)
    public void createOrder(Order order) {
        // 1. 扣减库存
        inventoryService.deduct(order.getSkuId());
        
        // 2. 扣款（支付服务调用）
        paymentService.charge(order.getUserId(), order.getAmount());
        
        // 3. 生成订单
        orderDAO.insert(order);
    }
}
2. 库存服务（InventoryService）
@Service
public class InventoryService {

    @Autowired
    private InventoryDAO inventoryDAO;

    @Transactional
    public void deduct(String sku) {
        Inventory inventory = inventoryDAO.findBySku(sku);
        if (inventory.getStock() <= 0) {
            throw new RuntimeException("库存不足，SKU: " + sku);
        }
        inventory.setStock(inventory.getStock() - 1);
        inventoryDAO.update(inventory);
    }
}
3. 支付服务（PaymentService）
@Service
public class PaymentService {

    @Autowired
    private PaymentDAO paymentDAO;

    @Transactional
    public void charge(String userId, BigDecimal amount) {
        Payment payment = paymentDAO.findByUserId(userId);
        if (payment == null) {
            throw new RuntimeException("用户未找到，ID: " + userId);
        }
        payment.setBalance(payment.getBalance().subtract(amount));
        paymentDAO.update(payment);
    }
}

4. 数据库操作类

OrderDAO
@Repository
public class OrderDAO {

    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;

    public void insert(Order order) {
        String sql = "INSERT INTO `order` (user_id, amount, status) VALUES (?, ?, 'CREATED')";
        jdbcTemplate.update(sql, order.getUserId(), order.getAmount());
    }
}
InventoryDAO
@Repository
public class InventoryDAO {

    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;

    public Inventory findBySku(String sku) {
        String sql = "SELECT * FROM `inventory` WHERE sku = ?";
        return jdbcTemplate.queryForObject(sql, Inventory.class, sku);
    }

    public void update(Inventory inventory) {
        String sql = "UPDATE `inventory` SET stock = ? WHERE sku = ?";
        jdbcTemplate.update(sql, inventory.getStock(), inventory.getSku());
    }
}

5. 测试与验证

1. 触发全局事务

创建 OrderController 提供测试接口：

@RestController
@RequestMapping("/orders")
public class OrderController {

    @Autowired
    private OrderService orderService;

    @PostMapping("/create")
    public String createOrder(@RequestBody Order order) {
        try {
            orderService.createOrder(order);
            return "订单创建成功！";
        } catch (Exception e) {
            return "订单创建失败：" + e.getMessage();
        }
    }
}
2. 模拟失败场景

在 PaymentService 中故意抛出异常：

public void charge(String userId, BigDecimal amount) {
    // 模拟支付失败
    if (Math.random() > 0.5) {
        throw new RuntimeException("支付失败！");
    }
    // 正常逻辑...
}
3. 验证回滚

• 成功场景：所有服务正常，订单提交成功。
• 失败场景：支付失败，触发全局回滚：
• 库存恢复（inventory 表的 stock 加回）。
• 订单状态保持为 CREATED。
• 支付记录未提交（需手动回滚，由 Seata 自动处理）。

关键原理与优势

1. Seata AT模式的核心流程

• 阶段一（Branch Registration）：
• TM（订单服务）启动全局事务，向 TC 注册分支事务。
• 阶段二（Local Transaction）：
• 各个 RM（库存、支付、订单服务）执行本地事务，自动记录 Undo Log。
• 阶段三（Commit/Rollback）：
• TC 收集所有分支事务状态，决定提交或回滚：
◦ 提交：各 RM 提交本地事务。
◦ 回滚：通过 Undo Log 恢复数据。

2. 优势对比传统2PC

• 无代码侵入：通过注解 @GlobalTransactional 简化开发。
• 高性能：基于乐观锁和异步通信，减少同步阻塞。
• 自动补偿：无需手动编写补偿逻辑（如 TCC 的 Cancel 方法）。

常见问题与解决

1. 事务未提交/回滚

• 检查点：
• 确保 @GlobalTransactional 注解正确标注在 TM 方法上。
• 确认 Seata Server 和 Nacos 服务正常运行。

2. 数据不一致

• 解决方案：
• 检查 undo_log 表是否正常记录回滚信息。
• 验证本地事务的 @Transactional 是否生效。

3. 超时问题

• 调整配置：
• 在 application.yml 中设置 global.tx.timeout=30000（默认 30 秒）。
• 优化业务逻辑，减少事务执行时间。

总结

通过 Seata 的 AT 模式，我们无需手动实现复杂的 2PC 或 3PC 协议，即可轻松获得分布式事务的强一致性保障。其核心优势在于：
• 开发成本低：注解驱动，减少模板代码。
• 高性能：异步回滚机制，降低资源阻塞。
• 高可用：集群化部署，避免单点故障。

适用场景：
• 电商订单、金融转账等需要强一致性的场景。
• 微服务架构中需跨服务事务的场景。

进阶方向：
• 结合 Saga 模式处理长事务。
• 通过 Seata 的 @Compensable 注解实现自定义补偿逻辑。

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