背景

大家好，今天給大家分享一個(gè)在 2022 年出去面試 Java 幾乎必問的一個(gè)技術(shù)，那就是 seata。

什么??你才看了第一句話心里有閃現(xiàn)了無數(shù)個(gè)問號(hào)?因?yàn)闆]聽說過 seata 這個(gè)東西?

沒關(guān)系，為了避免兄弟們出去面試被問到 seata 的時(shí)候，一臉蒙圈，我們今天就把這個(gè)東西給大家講明白。

既然要給大家講什么是 seata，那就得先說一下這個(gè)東西的定位，這東西就是現(xiàn)在很火的 Spring Cloud Alibaba 里的一個(gè)組件，是專門幫助我們解決分布式事務(wù)問題的，也就是說，seata 是一個(gè)分布式事務(wù)框架。

什么是分布式事務(wù)

那可能很多小伙伴很蒙圈了，什么是分布式事務(wù)?好吧，為了保證大家能繼續(xù)看下去，我們先說一下什么是分布式事務(wù)這個(gè)問題。

舉個(gè)最簡(jiǎn)單的例子，假設(shè)現(xiàn)在你負(fù)責(zé)了一個(gè)訂單系統(tǒng)，一個(gè)庫存系統(tǒng)，一個(gè)營(yíng)銷系統(tǒng)，然后呢，當(dāng)你的訂單系統(tǒng)收到用戶一個(gè)請(qǐng)求要?jiǎng)?chuàng)建訂單的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候你得做三件事情。

第一，調(diào)用庫存系統(tǒng)的接口鎖定庫存，第二，調(diào)用調(diào)用營(yíng)銷系統(tǒng)的接口鎖定優(yōu)惠券，第三，你訂單系統(tǒng)自己得在 MySQL 里插入一系列訂單的數(shù)據(jù)。

比如下圖 1 所示：

那么現(xiàn)在問題來了，你訂單系統(tǒng)有自己的訂單數(shù)據(jù)庫，可以去插入訂單數(shù)據(jù)，那庫存系統(tǒng)是不是也應(yīng)該有自己的庫存數(shù)據(jù)庫，去鎖定庫存數(shù)據(jù)?

營(yíng)銷系統(tǒng)是不是應(yīng)該有自己的營(yíng)銷數(shù)據(jù)庫，去鎖定優(yōu)惠券?當(dāng)然是了!每個(gè)人都有自己的數(shù)據(jù)庫，這一個(gè)都不能少。

如下圖 2 所示：

那現(xiàn)在問題又來了，既然一次創(chuàng)建訂單的請(qǐng)求，要涉及到訂單、庫存、營(yíng)銷三個(gè)系統(tǒng)，分別操作各自自己的三個(gè)數(shù)據(jù)庫，才能完成這次請(qǐng)求。

那是不是可能會(huì)出現(xiàn)這么一種情況，首先呢，你先調(diào)用庫存系統(tǒng)，鎖定了庫存了，O 了。

接著呢，你又調(diào)用了營(yíng)銷系統(tǒng)，鎖定了優(yōu)惠券，也 O 了。最后呢，當(dāng)你訂單系統(tǒng)要往自己的訂單數(shù)據(jù)庫里插入數(shù)據(jù)的時(shí)候，網(wǎng)絡(luò)抽風(fēng)了，導(dǎo)致你這一次插入訂單數(shù)據(jù)失敗了，直接 exception 異常了，你蒙圈了。

如下圖 3 所示：

那這個(gè)時(shí)候你覺得可能會(huì)產(chǎn)生什么樣的問題呢，其實(shí)很簡(jiǎn)單，這個(gè)時(shí)候你這個(gè)訂單要購買的商品庫存已經(jīng)被鎖定了，你為了下這個(gè)訂單用的優(yōu)惠券，也已經(jīng)被鎖定了。

結(jié)果呢，你的訂單自己本身的數(shù)據(jù)并沒進(jìn)入數(shù)據(jù)庫，然后還返回一個(gè)了異常信息給用戶說，本次下單失敗。

但是你說下單失敗就失敗吧，結(jié)果呢，運(yùn)營(yíng)看庫存數(shù)據(jù)的時(shí)候可能會(huì)一臉蒙圈，為啥有一些商品庫存被鎖定了，結(jié)果沒有對(duì)應(yīng)的跟訂單，而且一直沒人付款來購買呢??

然后用戶自己也有點(diǎn)發(fā)蒙，因?yàn)橐徊樽约旱膬?yōu)惠券，好不容易攢了幾張券來買東西，結(jié)果現(xiàn)在訂單沒下成，優(yōu)惠券狀態(tài)都搞成已使用了，自己還沒法用這些優(yōu)惠券了。

如下圖 4 所示：

其實(shí)這就是一個(gè)非常經(jīng)典的分布式事務(wù)的問題了，你一個(gè)創(chuàng)建訂單的請(qǐng)求，橫跨了訂單、庫存、營(yíng)銷三個(gè)系統(tǒng)，分別涉及三個(gè)數(shù)據(jù)庫。

所有很可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，你的庫存和營(yíng)銷的數(shù)據(jù)操作都成功了，而且?guī)齑婧蜖I(yíng)銷數(shù)據(jù)庫里的本地事務(wù)都提交了，結(jié)果訂單插入數(shù)據(jù)庫失敗了，訂單數(shù)據(jù)庫里的本地事務(wù)回滾了，但是庫存和營(yíng)銷數(shù)據(jù)庫里的本地事務(wù)已經(jīng)提交了，他們是不會(huì)回滾的。

如下圖 5 所示：

什么叫做逆向補(bǔ)償

那既然問題已經(jīng)找到了，我們希望的應(yīng)該是什么效果呢?

我們其實(shí)希望的效果是，如果訂單要是插入數(shù)據(jù)庫失敗了，訂單數(shù)據(jù)庫本地事務(wù)回滾了，我們應(yīng)該想辦法去通知一下庫存系統(tǒng)和營(yíng)銷系統(tǒng)，把之前在庫存數(shù)據(jù)庫和營(yíng)銷數(shù)據(jù)庫里已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)修改做一個(gè)逆向補(bǔ)償，進(jìn)行恢復(fù)。

什么叫做逆向補(bǔ)償呢?意思就是說，之前庫存系統(tǒng)如果在數(shù)據(jù)庫里執(zhí)行的是 insert，那么此時(shí)就應(yīng)該執(zhí)行 delete，把之前插入的數(shù)據(jù)刪除了。

如果之前執(zhí)行的 delete，現(xiàn)在就應(yīng)該執(zhí)行 insert，把刪除的額數(shù)據(jù)重新插入回去，如果之前執(zhí)行的是 udpate 語句，現(xiàn)在就應(yīng)該再次執(zhí)行一個(gè) update 語句，把數(shù)據(jù)恢復(fù)到更新之前的狀態(tài)。

如下圖 6 所示：

互聯(lián)網(wǎng)最流行的分布式事務(wù)組件 seata

那既然我們想要實(shí)現(xiàn)這個(gè)效果，這個(gè)時(shí)候問題就來了，單單依賴我們自己那肯定搞不定這個(gè)問題了，這個(gè)時(shí)候就必須引入 Spring Cloud Alibaba 里的大佬組件，seata。

seata 就是專門幫助我們解決這個(gè)問題的，如果我們要是在系統(tǒng)里引入 seata 框架之后，其實(shí)每個(gè)系統(tǒng)里都會(huì)嵌入 seata，同時(shí)我們還需要去部署一個(gè) seata server。

如下圖 7 所示：

這個(gè)時(shí)候，我們的系統(tǒng)運(yùn)行原理會(huì)變成這樣：訂單系統(tǒng)中的 seata 會(huì)發(fā)送請(qǐng)求給 seata server 去開啟一個(gè)全局事務(wù)，然后庫存系統(tǒng)先運(yùn)行，他在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫 crud 的時(shí)候，這些操作都會(huì)被 seata 框架進(jìn)行攔截。

然后 seata 框架會(huì)在一個(gè)本地事務(wù)里，把你的 sql 語句和逆向補(bǔ)償日志，一起插入到你的庫存數(shù)據(jù)庫里去，在庫存數(shù)據(jù)庫里必須有一個(gè) undo_log 表，存儲(chǔ) seata 的逆向補(bǔ)償日志。

那這個(gè)逆向補(bǔ)償日志是什么呢?簡(jiǎn)單，如果你的 sql 是 insert，那逆向補(bǔ)償日志可以幫助你后續(xù)構(gòu)建 delete 語句來刪除，如果你的 sql 是 update，那逆向補(bǔ)償日志可以記錄你更新之前的舊數(shù)據(jù)，他可以幫助你后續(xù)把數(shù)據(jù) update 到老版本的狀態(tài)。

如下圖 8 所示：

你庫存系統(tǒng)的 sql 語句和他們的補(bǔ)償日志，是在一個(gè)本地事務(wù)里一起提交的，一起成功或者一起失敗，所以但凡你的庫存系統(tǒng)更新成功了，就一定會(huì)有對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償日志也會(huì)在庫存 數(shù)據(jù)庫里的，以備不時(shí)之需，營(yíng)銷系統(tǒng)其實(shí)也是相同的運(yùn)行原理。

那么假設(shè)說庫存系統(tǒng)和營(yíng)銷系統(tǒng)，按照這個(gè)思路都執(zhí)行完畢了，到訂單系統(tǒng)了，他結(jié)果撂挑子了，插入訂單數(shù)據(jù)庫失敗。

當(dāng)然，在插入的時(shí)候其實(shí)也會(huì)有對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償日志會(huì)一起提交，但是因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候網(wǎng)絡(luò)問題，導(dǎo)致插入訂單和插入補(bǔ)償日志一起失敗了。

所以此時(shí)訂單系統(tǒng)的 seata 就會(huì)上報(bào) seata server 說，大哥，我這兒完?duì)僮恿耍煌ㄖ獛齑婧蜖I(yíng)銷兩個(gè)兄弟，逆向補(bǔ)償一下吧。

如下圖 9 所示：

接著 seata server 發(fā)現(xiàn)說，這分布式事務(wù)都失敗了，那趕緊的，他會(huì)通知庫存系統(tǒng)和營(yíng)銷系統(tǒng)里的 seata 框架小兄弟說，兄弟們，趕緊的，把之前插入你們數(shù)據(jù)庫里的 undo_log 表里的補(bǔ)償日志拿出來，構(gòu)建一下逆向補(bǔ)償 sql。

之前是 insert 你就給我弄個(gè) delete，之前是 delete 你就給我弄個(gè) insert，之前是 update 你還是 update，逆向補(bǔ)償 sql 趕緊跑一把，把數(shù)據(jù)給我恢復(fù)了，前隊(duì)改后隊(duì)，跑步前進(jìn)，hurry up 起來。

如下圖 10 所示：

總結(jié)

太棒了，到這個(gè)時(shí)候?yàn)橹梗覀兙桶l(fā)現(xiàn) seata 老大的作用了，你訂單、庫存、營(yíng)銷三個(gè)系統(tǒng)隨便跑，有誰失敗了，seata server 收到你的失敗通知，就會(huì)告訴別的系統(tǒng)用 undo log 日志構(gòu)建補(bǔ)償 sql，把數(shù)據(jù)都給回滾了，完美。