分布式事務(wù)解決方案綜述與 Seata Saga 實(shí)踐

作者：飄渺Jam 2025-08-27 09:11:48

在微服務(wù)落地中，Seata Saga 提供了成熟的狀態(tài)機(jī)引擎，開發(fā)者只需定義業(yè)務(wù)步驟與補(bǔ)償邏輯，就能較低成本地實(shí)現(xiàn)可靠的分布式事務(wù)。?

1. 背景

在單體應(yīng)用中，事務(wù)問題通常可以依賴數(shù)據(jù)庫的本地事務(wù)來解決，例如 BEGIN TRANSACTION / COMMIT / ROLLBACK。但是在微服務(wù)架構(gòu) 下，一個(gè)完整的業(yè)務(wù)流程往往需要多個(gè)服務(wù)協(xié)同完成。例如“下單”場景：

? 訂單服務(wù)：創(chuàng)建訂單
? 庫存服務(wù)：扣減庫存
? 賬戶服務(wù)：扣減余額
? 配送服務(wù)：生成運(yùn)單

這些服務(wù)往往分布在不同的數(shù)據(jù)庫甚至不同的系統(tǒng)中，本地事務(wù)已經(jīng)無法保證跨服務(wù)的一致性。此時(shí)就需要分布式事務(wù) 方案。

2. 常見分布式事務(wù)模式

2.1 模式對比表

模式	實(shí)現(xiàn)原理	一致性保證	性能	開發(fā)成本	典型場景
XA (兩階段提交)	協(xié)調(diào)器 + 各分支數(shù)據(jù)庫 prepare/commit	強(qiáng)一致	低	低（透明）	小范圍分布式事務(wù)、同構(gòu)數(shù)據(jù)庫
TCC	每個(gè)操作定義 Try/Confirm/Cancel	強(qiáng)一致	中	高（需寫三段邏輯）	資金類、資源預(yù)留類業(yè)務(wù)
本地消息表 / 可靠消息	本地事務(wù)寫消息 + MQ 投遞	最終一致	高	中（依賴 MQ，維護(hù)消息表）	電商訂單、異步通知
Saga	長事務(wù)拆解 + 補(bǔ)償	最終一致	高	中（需寫補(bǔ)償邏輯）	長流程、跨服務(wù)業(yè)務(wù)（下單、支付、物流）

2.2 模式簡述

? 兩階段提交（XA）：一致性最好，但性能差，適合小范圍使用。

? TCC：靈活但開發(fā)成本高，需要三段邏輯。

? 本地消息表：依賴 MQ，適合異步場景。

? Saga：通過補(bǔ)償保證最終一致性，適合跨服務(wù)長流程。

3. Seata 簡介

Seata 是一款開源的分布式事務(wù)解決方案，由阿里開源并捐贈(zèng)給 CNCF。它支持多種事務(wù)模式：

? AT 模式：基于數(shù)據(jù)源代理，自動(dòng)生成回滾日志，開發(fā)最透明。
? TCC 模式：顯式定義 Try/Confirm/Cancel。
? Saga 模式：基于狀態(tài)機(jī)編排業(yè)務(wù)流程，支持補(bǔ)償。
? XA 模式：標(biāo)準(zhǔn)兩階段提交。

其中，Saga 模式特別適合業(yè)務(wù)流程長、跨多個(gè)服務(wù)、需要最終一致性的場景。

4. Seata Saga 模式原理

Saga 模式核心思想是：

? 將業(yè)務(wù)拆分為一系列有序的 ServiceTask。

? 每個(gè) ServiceTask 都要定義正向執(zhí)行方法和補(bǔ)償方法。

? Seata Saga 引擎負(fù)責(zé)執(zhí)行狀態(tài)機(jī)，并在失敗時(shí)自動(dòng)回滾補(bǔ)償。

Saga 執(zhí)行流程

1. 客戶端發(fā)起事務(wù)，加載對應(yīng)的狀態(tài)機(jī)定義（JSON）。

2. 引擎依次調(diào)用各個(gè)服務(wù)方法。

3. 若所有步驟成功，事務(wù)結(jié)束。

4. 若某步驟失敗，啟動(dòng)補(bǔ)償流程，按反向順序調(diào)用補(bǔ)償方法，直到完成或人工介入。

5. Saga 狀態(tài)與定義會(huì)落庫，支持自動(dòng)恢復(fù)。

Saga 正向與補(bǔ)償流程圖

5. 實(shí)戰(zhàn)案例：訂單創(chuàng)建 Saga 流程

5.1 業(yè)務(wù)場景

? 創(chuàng)建訂單 → 扣庫存 → 扣余額 → 確認(rèn)訂單

? 如果扣庫存失敗，則取消訂單；

? 如果扣余額失敗，則退還庫存 + 取消訂單。

5.2 Saga 狀態(tài)機(jī)定義（order_place_saga.json）

{
  "Name":"order_place_saga",
"StartState":"CreateOrder",
"Version":"1.0.0",
"States":{
    "CreateOrder":{
      "Type":"ServiceTask",
      "ServiceName":"orderService",
      "ServiceMethod":"createPending",
      "CompensateState":"CancelOrder",
      "Next":"DeductInventory"
    },
    "CancelOrder":{
      "Type":"ServiceTask",
      "ServiceName":"orderService",
      "ServiceMethod":"cancel",
      "End":true
    },
    "DeductInventory":{
      "Type":"ServiceTask",
      "ServiceName":"inventoryService",
      "ServiceMethod":"deduct",
      "CompensateState":"CompensateInventory",
      "Next":"DeductBalance"
    },
    "CompensateInventory":{
      "Type":"ServiceTask",
      "ServiceName":"inventoryService",
      "ServiceMethod":"compensate",
      "Next":"CancelOrder"
    },
    "DeductBalance":{
      "Type":"ServiceTask",
      "ServiceName":"accountService",
      "ServiceMethod":"deduct",
      "CompensateState":"RefundBalance",
      "Next":"ConfirmOrder"
    },
    "RefundBalance":{
      "Type":"ServiceTask",
      "ServiceName":"accountService",
      "ServiceMethod":"refund",
      "Next":"CompensateInventory"
    },
    "ConfirmOrder":{
      "Type":"ServiceTask",
      "ServiceName":"orderService",
      "ServiceMethod":"confirm",
      "End":true
    }
}
}

5.3 服務(wù)實(shí)現(xiàn)（示例，無數(shù)據(jù)庫，僅內(nèi)存模擬）

@Service("orderService")
publicclassOrderService {
    privatefinal Map<Long, String> orderStore = newConcurrentHashMap<>();
    publicvoidcreatePending(Long orderId) {
        System.out.println("創(chuàng)建訂單 pending " + orderId);
        orderStore.put(orderId, "PENDING");
    }
    publicvoidconfirm(Long orderId) {
        System.out.println("確認(rèn)訂單 " + orderId);
        orderStore.put(orderId, "CONFIRMED");
    }
    publicvoidcancel(Long orderId) {
        System.out.println("取消訂單 " + orderId);
        orderStore.put(orderId, "CANCELED");
    }
}

庫存和余額服務(wù)類似，分別實(shí)現(xiàn) deduct/compensate、deduct/refund 方法。

5.4 啟動(dòng) Saga 流程

@RestController
@RequestMapping("/order")
publicclassOrderController {
    @Autowired
    private StateMachineEngine stateMachineEngine;

    @PostMapping("/place")
    public String place(@RequestBody PlaceOrderCmd cmd) {
        Map<String, Object> params = newHashMap<>();
        params.put("orderId", cmd.getOrderId());
        params.put("productId", cmd.getProductId());
        params.put("count", cmd.getCount());
        params.put("userId", cmd.getUserId());
        params.put("amount", cmd.getAmount());

        varinstance= stateMachineEngine.start("order_place_saga", 
                                                "ORDER-" + cmd.getOrderId(), 
                                                params);
        return"SAGA status: " + instance.getStatus();
    }
}