本篇文章為大家展示了微服務(wù)架構(gòu)下分布式事務(wù)解決方案是怎樣的呢,內(nèi)容簡(jiǎn)明扼要并且容易理解,絕對(duì)能使你眼前一亮,通過(guò)這篇文章的詳細(xì)介紹希望你能有所收獲。
我們注重客戶提出的每個(gè)要求,我們充分考慮每一個(gè)細(xì)節(jié),我們積極的做好網(wǎng)站設(shè)計(jì)制作、做網(wǎng)站服務(wù),我們努力開拓更好的視野,通過(guò)不懈的努力,創(chuàng)新互聯(lián)贏得了業(yè)內(nèi)的良好聲譽(yù),這一切,也不斷的激勵(lì)著我們更好的服務(wù)客戶。 主要業(yè)務(wù):網(wǎng)站建設(shè),網(wǎng)站制作,網(wǎng)站設(shè)計(jì),小程序開發(fā),網(wǎng)站開發(fā),技術(shù)開發(fā)實(shí)力,DIV+CSS,PHP及ASP,ASP.Net,SQL數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)開發(fā)工程師。
微服務(wù)倡導(dǎo)將復(fù)雜的單體應(yīng)用拆分為若干個(gè)功能簡(jiǎn)單、松耦合的服務(wù),這樣可以降低開發(fā)難度、增強(qiáng)擴(kuò)展性、便于敏捷開發(fā)。當(dāng)前被越來(lái)越多的開發(fā)者推崇,很多互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)巨頭、開源社區(qū)等都開始了微服務(wù)的討論和實(shí)踐。Hailo有160個(gè)不同服務(wù)構(gòu)成,NetFlix有大約600個(gè)服務(wù)。國(guó)內(nèi)方面,阿里巴巴、騰訊、360、京東、58同城等很多互聯(lián)網(wǎng)公司都進(jìn)行了微服務(wù)化實(shí)踐。當(dāng)前微服務(wù)的開發(fā)框架也非常多,比較著名的有Dubbo、SpringCloud、thrift 、grpc等。
雖然微服務(wù)現(xiàn)在如火如荼,但對(duì)其實(shí)踐其實(shí)仍處于探索階段。很多中小型互聯(lián)網(wǎng)公司,鑒于經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)實(shí)力等問題,微服務(wù)落地比較困難。如著名架構(gòu)師Chris Richardson所言,目前存在的主要困難有如下幾方面:
1)單體應(yīng)用拆分為分布式系統(tǒng)后,進(jìn)程間的通訊機(jī)制和故障處理措施變的更加復(fù)雜。
2)系統(tǒng)微服務(wù)化后,一個(gè)看似簡(jiǎn)單的功能,內(nèi)部可能需要調(diào)用多個(gè)服務(wù)并操作多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn),服務(wù)調(diào)用的分布式事務(wù)問題變的非常突出。
3)微服務(wù)數(shù)量眾多,其測(cè)試、部署、監(jiān)控等都變的更加困難。
隨著RPC框架的成熟,第一個(gè)問題已經(jīng)逐漸得到解決。例如dubbo可以支持多種通訊協(xié)議,springcloud可以非常好的支持restful調(diào)用。對(duì)于第三個(gè)問題,隨著docker、devops技術(shù)的發(fā)展以及各公有云paas平臺(tái)自動(dòng)化運(yùn)維工具的推出,微服務(wù)的測(cè)試、部署與運(yùn)維會(huì)變得越來(lái)越容易。
而對(duì)于第二個(gè)問題,現(xiàn)在還沒有通用方案很好的解決微服務(wù)產(chǎn)生的事務(wù)問題。分布式事務(wù)已經(jīng)成為微服務(wù)落地最大的阻礙,也是最具挑戰(zhàn)性的一個(gè)技術(shù)難題。 為此,本文將深入和大家探討微服務(wù)架構(gòu)下,分布式事務(wù)的各種解決方案,并重點(diǎn)為大家解讀阿里巴巴提出的分布式事務(wù)解決方案—-GTS。該方案中提到的GTS是全新一代解決微服務(wù)問題的分布式事務(wù)互聯(lián)網(wǎng)中間件。
交易中間件與數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò) XA 接口規(guī)范,使用兩階段提交來(lái)完成一個(gè)全局事務(wù), XA 規(guī)范的基礎(chǔ)是兩階段提交協(xié)議。
第一階段是表決階段,所有參與者都將本事務(wù)能否成功的信息反饋發(fā)給協(xié)調(diào)者;第二階段是執(zhí)行階段,協(xié)調(diào)者根據(jù)所有參與者的反饋,通知所有參與者,步調(diào)一致地在所有分支上提交或者回滾。如下圖所示:
兩階段提交方案應(yīng)用非常廣泛,幾乎所有商業(yè)OLTP數(shù)據(jù)庫(kù)都支持XA協(xié)議。但是兩階段提交方案鎖定資源時(shí)間長(zhǎng),對(duì)性能影響很大,基本不適合解決微服務(wù)事務(wù)問題。
TCC方案在電商、金融領(lǐng)域落地較多。TCC方案其實(shí)是兩階段提交的一種改進(jìn)。其將整個(gè)業(yè)務(wù)邏輯的每個(gè)分支顯式的分成了Try、Confirm、Cancel三個(gè)操作。Try部分完成業(yè)務(wù)的準(zhǔn)備工作,confirm部分完成業(yè)務(wù)的提交,cancel部分完成事務(wù)的回滾?;驹砣缦聢D所示:
事務(wù)開始時(shí),業(yè)務(wù)應(yīng)用會(huì)向事務(wù)協(xié)調(diào)器注冊(cè)啟動(dòng)事務(wù)。之后業(yè)務(wù)應(yīng)用會(huì)調(diào)用所有服務(wù)的try接口,完成一階段準(zhǔn)備。之后事務(wù)協(xié)調(diào)器會(huì)根據(jù)try接口返回情況,決定調(diào)用confirm接口或者cancel接口。如果接口調(diào)用失敗,會(huì)進(jìn)行重試。
TCC方案讓應(yīng)用自己定義數(shù)據(jù)庫(kù)操作的粒度,使得降低鎖沖突、提高吞吐量成為可能。 當(dāng)然TCC方案也有不足之處,集中表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:
對(duì)應(yīng)用的侵入性強(qiáng)。業(yè)務(wù)邏輯的每個(gè)分支都需要實(shí)現(xiàn)try、confirm、cancel三個(gè)操作,應(yīng)用侵入性較強(qiáng),改造成本高。
實(shí)現(xiàn)難度較大。需要按照網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、系統(tǒng)故障等不同的失敗原因?qū)崿F(xiàn)不同的回滾策略。為了滿足一致性的要求,confirm和cancel接口必須實(shí)現(xiàn)冪等。
上述原因?qū)е耇CC方案大多被研發(fā)實(shí)力較強(qiáng)、有迫切需求的大公司所采用。微服務(wù)倡導(dǎo)服務(wù)的輕量化、易部署,而TCC方案中很多事務(wù)的處理邏輯需要應(yīng)用自己編碼實(shí)現(xiàn),復(fù)雜且開發(fā)量大。
消息一致性方案是通過(guò)消息中間件保證上、下游應(yīng)用數(shù)據(jù)操作的一致性?;舅悸肥菍⒈镜夭僮骱桶l(fā)送消息放在一個(gè)事務(wù)中,保證本地操作和消息發(fā)送要么兩者都成功或者都失敗。下游應(yīng)用向消息系統(tǒng)訂閱該消息,收到消息后執(zhí)行相應(yīng)操作。如下圖所示:
消息方案從本質(zhì)上講是將分布式事務(wù)轉(zhuǎn)換為兩個(gè)本地事務(wù),然后依靠下游業(yè)務(wù)的重試機(jī)制達(dá)到最終一致性。基于消息的最終一致性方案對(duì)應(yīng)用侵入性也很高,應(yīng)用需要進(jìn)行大量業(yè)務(wù)改造,成本較高。
GTS是一款分布式事務(wù)中間件,由阿里巴巴中間件部門研發(fā),可以為微服務(wù)架構(gòu)中的分布式事務(wù)提供一站式解決方案。
更多GTS資料請(qǐng)?jiān)L問研發(fā)團(tuán)隊(duì)微博。
性能超強(qiáng)
GTS通過(guò)大量創(chuàng)新,解決了事務(wù)ACID特性與高性能、高可用、低侵入不可兼得的問題。單事務(wù)分支的平均響應(yīng)時(shí)間在2ms左右,3臺(tái)服務(wù)器組成的集群可以支撐3萬(wàn)TPS以上的分布式事務(wù)請(qǐng)求。
應(yīng)用侵入性極低
GTS對(duì)業(yè)務(wù)低侵入,業(yè)務(wù)代碼最少只需要添加一行注解(@TxcTransaction)聲明事務(wù)即可。業(yè)務(wù)與事務(wù)分離,將微服務(wù)從事務(wù)中解放出來(lái),微服務(wù)關(guān)注于業(yè)務(wù)本身,不再需要考慮反向接口、冪等、回滾策略等復(fù)雜問題,極大降低了微服務(wù)開發(fā)的難度與工作量。
完整解決方案
GTS支持多種主流的服務(wù)框架,包括EDAS,Dubbo,Spring Cloud等。
有些情況下,應(yīng)用需要調(diào)用第三方系統(tǒng)的接口,而第三方系統(tǒng)沒有接入GTS。此時(shí)需要用到GTS的MT模式。GTS的MT模式可以等價(jià)于TCC模式,用戶可以根據(jù)自身業(yè)務(wù)需求自定義每個(gè)事務(wù)階段的具體行為。MT模式提供了更多的靈活性,可能性,以達(dá)到特殊場(chǎng)景下的自定義優(yōu)化及特殊功能的實(shí)現(xiàn)。
容錯(cuò)能力強(qiáng)
GTS解決了XA事務(wù)協(xié)調(diào)器單點(diǎn)問題,實(shí)現(xiàn)真正的高可用,可以保證各種異常情況下的嚴(yán)格數(shù)據(jù)一致。
GTS可應(yīng)用在涉及服務(wù)調(diào)用的多個(gè)領(lǐng)域,包括但不限于金融支付、電信、電子商務(wù)、快遞物流、廣告營(yíng)銷、社交、即時(shí)通信、手游、視頻、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等,詳細(xì)介紹可以閱讀 《GTS–阿里巴巴分布式事務(wù)全新解決方案》一文。
GTS包括客戶端(GTS Client)、資源管理器(GTS RM)和事務(wù)協(xié)調(diào)器(GTS Server)三個(gè)部分。GTS Client主要用來(lái)界定事務(wù)邊界,完成事務(wù)的發(fā)起與結(jié)束。GTS RM完成事務(wù)分支的創(chuàng)建、提交、回滾等操作。GTS Server主要負(fù)責(zé)分布式事務(wù)的整體推進(jìn),事務(wù)生命周期的管理。GTS和微服務(wù)集成的結(jié)構(gòu)圖如下所示,GTS Client需要和業(yè)務(wù)應(yīng)用集成部署,RM與微服務(wù)集成部署。
GTS目前有三種輸出形式:公有云輸出、公網(wǎng)輸出、專有云輸出。
這種輸出形式面向阿里云用戶。如果用戶的業(yè)務(wù)系統(tǒng)已經(jīng)部署到阿里云上,可以申請(qǐng)開通公有云GTS。開通后業(yè)務(wù)應(yīng)用即可通過(guò)GTS保證服務(wù)調(diào)用的一致性。這種使用場(chǎng)景下,業(yè)務(wù)系統(tǒng)和GTS間的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境比較理想,達(dá)到很好性能。
這種輸出形式面向于非阿里云的用戶,使用更加方便、靈活,業(yè)務(wù)系統(tǒng)只要能連接互聯(lián)網(wǎng)即可享受GTS提供的云服務(wù)(與公有云輸出的差別在于客戶端部署于用戶本地,而不在云上)。
在正常網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,以包含兩個(gè)本地事務(wù)的全局事務(wù)為例,事務(wù)完成時(shí)間在20ms左右,50個(gè)并發(fā)就可以輕松實(shí)現(xiàn)1000TPS以上分布式事務(wù),對(duì)絕大多數(shù)業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)性能是足夠的。在公網(wǎng)環(huán)境,網(wǎng)絡(luò)閃斷很難完全避免,這種情況下GTS仍能保證服務(wù)調(diào)用的數(shù)據(jù)一致性。
具體使用樣例使用參見4.7節(jié)GTS的工程樣例。
這種形式主要面向于已建設(shè)了自己專有云平臺(tái)的大用戶,GTS可以直接部署到用戶的專有云上,為專有云提供分布式事務(wù)服務(wù)。目前已經(jīng)有10多個(gè)特大型企業(yè)的專有云使用GTS解決分布式事務(wù)難題,性能與穩(wěn)定性經(jīng)過(guò)了用戶的嚴(yán)格檢測(cè)。
GTS對(duì)應(yīng)用的侵入性非常低,使用也很簡(jiǎn)單。下面以訂單存儲(chǔ)應(yīng)用為例說(shuō)明。訂單業(yè)務(wù)應(yīng)用通過(guò)調(diào)用訂單服務(wù)和庫(kù)存服務(wù)完成訂單業(yè)務(wù),服務(wù)開發(fā)框架為Dubbo。
在業(yè)務(wù)函數(shù)外圍使用@TxcTransaction注解即可開啟分布式事務(wù)。Dubbo應(yīng)用通過(guò)隱藏參數(shù)將GTS的事務(wù)xid傳播到服務(wù)端。
@TxcTransaction(timeout = 1000 * 10) public void Bussiness(OrderService orderService, StockService stockService, String userId) { //獲取事務(wù)上下文 String xid = TxcContext.getCurrentXid(); //通過(guò)RpcContext將xid傳到一個(gè)服務(wù)端 RpcContext.getContext().setAttachment("xid", xid); //執(zhí)行自己的業(yè)務(wù)邏輯 int productId = new Random().nextInt(100); int productNum = new Random().nextInt(100); OrderDO orderDO = new OrderDO(userId, productId, productNum, new Timestamp(new Date().getTime())); orderService.createOrder(orderDO); //通過(guò)RpcContext將xid傳到另一個(gè)服務(wù)端 RpcContext.getContext().setAttachment("xid",xid); stockService.updateStock(orderDO); }
更新庫(kù)存方法
public int updateStock(OrderDO orderDO) { //獲取全局事務(wù)ID,并綁定到上下文 String xid = RpcContext.getContext().getAttachment("xid"); TxcContext.bind(xid,null); //執(zhí)行自己的業(yè)務(wù)邏輯 int ret = jdbcTemplate.update("update stock set amount = amount - ? where product_id = ?",new Object[]{orderDO.getNumber(), orderDO.getProductId()}); TxcContext.unbind(); return ret; }
GTS目前已經(jīng)在淘寶、天貓、阿里影業(yè)、淘票票、阿里媽媽、1688等阿里各業(yè)務(wù)系統(tǒng)廣泛使用,經(jīng)受了16年和17年兩年雙十一海量請(qǐng)求的考驗(yàn)。某線上業(yè)務(wù)系統(tǒng)最高流量已達(dá)十萬(wàn)TPS(每秒鐘10萬(wàn)筆事務(wù))。
GTS在公有云和專有云輸出后,已經(jīng)有了100多個(gè)線上用戶,很多用戶通過(guò)GTS解決SpringCloud、Dubbo、Edas等服務(wù)框架的分布式事務(wù)問題。業(yè)務(wù)領(lǐng)域涉及電力、物流、ETC、煙草、金融、零售、電商、共享出行等十幾個(gè)行業(yè),得到用戶的一致認(rèn)可。
上圖是GTS與SpringCloud集成,應(yīng)用于某共享出行系統(tǒng)。業(yè)務(wù)共享出行場(chǎng)景下,通過(guò)GTS支撐物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、訂單系統(tǒng)、支付系統(tǒng)、運(yùn)維系統(tǒng)、分析系統(tǒng)等系各統(tǒng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)一致性,保證海量訂單和數(shù)千萬(wàn)流水的交易。
GTS的公有云樣例可參考阿里云網(wǎng)站。在公網(wǎng)環(huán)境下提供sample-txc-simple和sample-txc-dubbo兩個(gè)樣例工程。
該樣例是GTS的入門sample,案例的業(yè)務(wù)邏輯是從A賬戶轉(zhuǎn)賬給B賬戶,其中A和B分別位于兩個(gè)MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)中,使用GTS事務(wù)保證A和B賬戶錢的總數(shù)始終不變。
1) 準(zhǔn)備數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境
安裝MySQL,創(chuàng)建兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)db1和db2。在db1和db2中分別創(chuàng)建txc_undo_log表(SQL腳本見4.7.3)。在db1庫(kù)中創(chuàng)建user_money_a表,在db2庫(kù)中創(chuàng)建user_money_b表。
2) 下載樣例
將sample-txc-simple文件下載到本地,樣例中已經(jīng)包含了GTS的SDK。
3) 修改配置
打開sample-txc-simple/src/main/resources目錄下的txc-client-context.xml,將數(shù)據(jù)源的url、username、password修改為實(shí)際值。
4) 運(yùn)行樣例
在sample-txc-simple目錄下執(zhí)行build.sh編譯本工程。編譯完成后執(zhí)行run.sh。
本案例模擬了用戶下訂單、減庫(kù)存的業(yè)務(wù)邏輯。客戶端(Client)通過(guò)調(diào)用訂單服務(wù)(OrderService)創(chuàng)建訂單,之后通過(guò)調(diào)用庫(kù)存服務(wù)(StockService)扣庫(kù)存。其中訂單服務(wù)讀寫訂單數(shù)據(jù)庫(kù),庫(kù)存服務(wù)讀寫庫(kù)存數(shù)據(jù)庫(kù)。由 GTS 保證跨服務(wù)事務(wù)的一致性。
1) 準(zhǔn)備數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境
安裝MySQL,創(chuàng)建兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)db1和db2。在db1和db2中分別創(chuàng)建txc_undo_log表。在db1庫(kù)中創(chuàng)建orders表,在db2庫(kù)中創(chuàng)建stock表。
2) 下載樣例
將樣例文件sample-txc-dubbo下載到本地機(jī)器,樣例中已經(jīng)包含了GTS的SDK。
3) 修改配置
打開sample-txc-dubbo/src/main/resources目錄,將dubbo-order-service.xml、dubbo-stock-service.xml兩個(gè)文件中數(shù)據(jù)源的url、username、password修改為實(shí)際值。
4) 運(yùn)行樣例
a. 編譯程序
在工程根目錄執(zhí)行 build.sh 命令,編譯工程。編譯后會(huì)在 sample-txc-dubbo/client/bin 目錄下生成 order_run.sh、stock_run.sh、client_run.sh 三個(gè)運(yùn)行腳本對(duì)應(yīng)訂單服務(wù)、庫(kù)存服務(wù)以及客戶端。
b. 運(yùn)行程序
在根目錄執(zhí)行run.sh,該腳本會(huì)依次啟動(dòng)order_run.sh(訂單服務(wù))、stock_run.sh(庫(kù)存服務(wù))和client_run.sh(客戶端程序)。
樣例使用Multicast注冊(cè)中心的聲明方式。如果本機(jī)使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò),dubbo服務(wù)在綁定地址時(shí)有可能獲取ipv6地址,可以通過(guò)jvm啟動(dòng)參數(shù)禁用。
方法是配置jvm啟動(dòng)參數(shù) -Djava.net.preferIPv4Stack=true。
CREATE TABLE txc_undo_log
(
id
bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT ‘主鍵’,
gmt_create
datetime NOT NULL COMMENT ‘創(chuàng)建時(shí)間’,
gmt_modified
datetime NOT NULL COMMENT ‘修改時(shí)間’,
xid
varchar(100) NOT NULL COMMENT ‘全局事務(wù)ID’,
branch_id
bigint(20) NOT NULL COMMENT ‘分支事務(wù)ID’,
rollback_info
longblob NOT NULL COMMENT ‘LOG’,
status
int(11) NOT NULL COMMENT ‘狀態(tài)’,
server
varchar(32) NOT NULL COMMENT ‘分支所在DB IP’,
PRIMARY KEY (id
),
KEY unionkey
(xid
,branch_id
)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=211225994 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT=’事務(wù)日志表’;
CREATE TABLE user_money_a
(
id
int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
money
int(11) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (id
)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;
CREATE TABLE user_money_b
(
id
int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
money
int(11) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (id
)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;
CREATE TABLE orders
(
id
bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
user_id
varchar(255) NOT NULL,
product_id
int(11) NOT NULL,
number
int(11) NOT NULL,
gmt_create
timestamp NOT NULL,
PRIMARY KEY (id
)
) ENGINE=MyISAM AUTO_INCREMENT=351 DEFAULT CHARSET=utf8
CREATE TABLE stock
(
product_id
int(11) NOT NULL,
price
float NOT NULL,
amount
int(11) NOT NULL,
PRIMARY KEY (product_id
)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
上述內(nèi)容就是微服務(wù)架構(gòu)下分布式事務(wù)解決方案是怎樣的呢,你們學(xué)到知識(shí)或技能了嗎?如果還想學(xué)到更多技能或者豐富自己的知識(shí)儲(chǔ)備,歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道。
本文題目:微服務(wù)架構(gòu)下分布式事務(wù)解決方案是怎樣的呢
網(wǎng)頁(yè)路徑:http://aaarwkj.com/article48/ipdphp.html
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