分布式事务saga的实现

2024-06-05 11:37:22 浏览数 (1)

分布式事务的方案有很多,如saga, tcc,2pc,3pc,xa等等,各有各的优缺点,而saga是分布式事务中较为简单且应用广泛的方案。

今天我们就以公司给员工发工资为案例,通过octopus来实现一个分布式事务。

可以先看看理论:https://github.com/ikenchina/octopus/blob/master/README_saga.md

可以查看公众号原文:分布式事务saga的实现 (qq.com)

或者关注我公众号:【技术闲聊吧】

Saga 开发演示

Saga适合长事务,不会锁定资源,以补偿的方式来取消对数据的操作。

本文我们以发工资为例子,来演示演示如何开发一个saga分布式事务,公司给员工发工资组成一个Saga事务。

先从公司账户扣除所有员工的工资,再分别给员工账户发工资,如果某个用户账户所在银行调用失败,则不断重试直到成功,达到最终一致性;或如果不再重试,则需要回滚,先从已发工资的员工账户扣除已发的工资,最后加到公司账户中,但存在中间状态,可能在事务执行中,给员工账户加工资了,但事务没有结束而员工花费了这笔工资,如果需要回滚则会可能存在用户账户不够扣除的情况,要避免这种情况则需要使用TCC事务。

具体代码请参考:https://github.com/ikenchina/octopus/tree/master/demo/saga

Octopus暂时只支持http协议,但对http服务框架没有要求(demo使用gin框架来实现http服务),对于数据库octopus暂时只支持gorm。

角色

开发者只需要关心两个角色,如下

  • 事务提交者AP:Saga事务的发起方。那对于发工资例子,那AP就是公司的服务。
  • 事务参与者RM:事务的参与方。对于发工资例子,RM就是银行的服务。

事务提交者AP

直接使用octopus/client/saga下的wrapper.go的封装,调用其SagaTransaction方法来实现Saga事务。

如果AP需要TC事务结束后通知AP,则需要提供一个http接口给TC来回调。SagaTransaction方法提交的Saga事务,对于子事务的重试策略是无限重试(若TC调用RM的commit失败,则会不断重试)。

代码语言:javascript复制
// 发工资的Saga事务实现
func (app *Application) PayWage(employees []*AccountRecord) (*define.SagaResponse, error) {
    ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), time.Second*5)
    defer cancel()

    notifyAction := fmt.Sprintf("http://localhost%s/saga/notify", app.listen)
    transactionExpiredTime := time.Now().Add(1*time.Minute)

    //
    resp, err := saga_cli.SagaTransaction(ctx, tcDomain, transactionExpiredTime,
        func(t *saga_cli.Transaction, gtid string) error {

            // 在数据库中将saga事务存储起来,后面TC回调来通知事务状态时,可以查询来更新此事务
            app.saveGtidToDb(gtid)

            // 设置回调接口给TC来通知AP事务的最终态,
            // 也可以选择不通知,如果不通知,则需要定期查询TC事务的状态
            t.SetNotify(notifyAction, time.Second, time.Second)

            // 遍历所有员工
            for i, employee := range employees {
                // 给每个员工发工资都属于一个事务
                // actionURL是调用银行的URL
                branchID := i   1
                actionURL := fmt.Sprintf("%s%s/%s/%d", app.employeeHosts[employee.UserID], service_BasePath, gtid, branchID)

                // 为Saga分布式事务添加子事务
                // commit和compensation使用actionURL同一个URL, 
                // http请求的body就是employee的Json序列化数据,数据会由TC放在commit的请求body中
                t.NewBranch(branchID, actionURL, actionURL, jsonMarshal(employee))
            }
            return nil
        })

    // resp :TC响应分布式事务的结果信息
    // err :事务是否执行出错
    return resp, err
}

事务参与者RM

RM由员工账户所属银行来实现。

RM需要提供 commit和compensation接口给TC调用来提交子事务。

直接使用octopus/rm/saga下的wrapper.go的HandleCommit和HandleCompensation来实现接口。

参考:

代码语言:javascript复制
octopus/test/utils/saga/bank_rm.go

创建子事务表

如果是PostgreSQL数据库,则根据octopus/rm/deployment/postgreSQL.sql来创建。

实现RM

提供commit和compensation接口

  • commit:以http的POST方式提供给TC
  • compensation:以DELETE方式提供给TC

这里使用gin框架来实现http server

代码语言:javascript复制
// RM service
type RmService struct {
    ......
}

// http服务,提供commit和compensation接口
func (rm *RmService) start() error {
    app := gin.New()

    // commit接口以POST方式提供
    app.POST(service_BasePath "/:gtid/:branch_id", rm.commitHandler)
    app.DELETE(service_BasePath "/:gtid/:branch_id", rm.compensationHandler)

    rm.httpServer = &http.Server{
        Addr:    rm.listen,
        Handler: app,
    }
    return rm.httpServer.ListenAndServe()
}

实现commit接口

代码语言:javascript复制
// commit接口
func (rm *RmService) commitHandler(c *gin.Context) {
    // 读取http请求body,反序列化为AccountRecord
    body, err := c.GetRawData()
    if err != nil {
        c.AbortWithStatus(http.StatusBadRequest)
        return
    }
    request := &AccountRecord{}
    err = json.Unmarshal(body, request)
    if err != nil {
        c.AbortWithStatus(http.StatusBadRequest)
        return
    }
    gtid := c.Param("gtid")
    branchID, _ := strconv.Atoi(c.Param("branch_id"))
    code := http.StatusOK

    // 调用HandleCommit
    // gtid和branchID作为branch的全局id,body是commit的请求body
    // func(*gorm.DB)error 是RM实现commit的业务逻辑,此逻辑会在一个数据库事务中执行
    err = sagarm.HandleCommit(c.Request.Context(), rm.Db, gtid, branchID, string(body),
        func(tx *gorm.DB) error {

            // 直接更新用户银行账号余额,给员工发工资
            txr := tx.Model(Account{}).Where("id=?", request.UserID).
                Update("balance", gorm.Expr("balance ?", request.Account))
            if txr.Error != nil {
                code = http.StatusInternalServerError
                return txr.Error
            }

            // 如果不存在,则说明用户不存在
            if txr.RowsAffected == 0 {
                code = http.StatusNotFound
                return fmt.Errorf("user does not exist")
            }
            return nil
        })

    // 如果事务执行失败,则返回错误,通知TC这个commit执行失败
    if err != nil {
        if code == http.StatusOK {
            code = http.StatusInternalServerError
        }
        c.Status(code)
        _, _ = c.Writer.Write([]byte(err.Error()))
        return
    }
}

实现compensation接口

代码语言:javascript复制
func (rm *RmService) compensationHandler(c *gin.Context) {
    gtid := c.Param("gtid")
    branchID, _ := strconv.Atoi(c.Param("branch_id"))
    code := http.StatusOK

    // 调用HandleCompensation
    err := sagarm.HandleCompensation(c.Request.Context(), rm.Db, gtid, branchID,

        // compensation实现的业务逻辑,逻辑会在一个事务中执行
        // body是commit请求时的body,由AP提供
        func(tx *gorm.DB, body string) error {
            // 反序列为AccountRecord
            record := AccountRecord{}
            err := json.Unmarshal([]byte(body), &record)
            if err != nil {
                code = http.StatusBadRequest
                return err
            }

            // 取消 commit 逻辑给员工银行账户添加的工资,
            txr := tx.Model(Account{}).Where("id=?", record.UserID).
                Update("balance", gorm.Expr("balance ?", -1 * request.Account))
            if txr.Error != nil {
                code = http.StatusInternalServerError
                return txr.Error
            }
            if txr.RowsAffected == 0 {
                code = http.StatusNotFound
                return fmt.Errorf("user does not exist")
            }
            return nil
        })

    // 如果compensation事务失败,则返回给TC,TC会不断重试直到成功
    if err != nil {
        if code == http.StatusOK {
            code = http.StatusInternalServerError
        }
        c.Status(code)
        _, _ = c.Writer.Write([]byte(err.Error()))
        return
    }
}

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