關於分佈式事務的實現梳理
- 2019 年 10 月 24 日
- 筆記
關於分佈式事務的實現梳理
場景描述
在實際開發過程中，往往會遇到微服務架構中（數據分區存儲），用戶的一個操作，會設計到多個模塊的數據落地或者更新查找，並且每個模塊數據都是存儲在不同的數據庫，並且業務要求還需要確保操作結果的一致性。比如，用戶在下單時：首選需要落地訂單數據，其次，需要落地：賬單數據、日誌數據、或者庫存更新等等操作。首先我們想到的解決方式就是事務來實現，由於在不同庫，所以需要涉及到分佈式事務。
解決方案
為了達到上述要求，在實現上根據我的經驗大概有如下3種實現方式：
其一、分佈式事務
分佈式事務就是採用微軟提高的分佈式事務機制實現，在實現效率上不是很理想，並且也不是符合微服務設計的單一功能原則，所以不是很建議使用。
其二、消息隊列
消息隊列是現在使用的比較多的解決方案，通過一些消息隊列中間件， 實現邏輯解耦，異步實現，響應效率也大大提升。
其三、異步作業
異步作業的實現思路和消息隊列類似，都是對操作的步驟的解耦，異步實現，但是在處理上有一定的延遲性，因為異步作業是周期性的執行，但是異步作業也是對消息隊里的一個保障和補充。
在實際使用過程中，一般都是消息隊列和異步作業配套實現，當消息隊列出現問題，異步作業能正常的把流程走完。
分佈式事務
在介紹分佈式事務時，分兩部分來介紹：sql分佈式事務、ADO.NET分佈式事務。
sql分佈式事務
分佈式事務的實現，首先總結一下sql分佈式事務的實現，主要適用於存儲過程或者方法函數中。
sql分佈式事務的關鍵詞為：distributed，分佈式事務在使用前，需要做一下幾點的環境準備：
分佈式事務需要的前期環境準備：
在控制面板—>管理工具—>服務 中，開啟Distributed Transaction Coordinator 服務。
a、控制面板->管理工具->組件服務->計算機->我的電腦->右鍵->屬性
b、選擇MSDTC頁, 確認”使用本地協調器”
c、點擊下方”安全配置”按鈕
d、勾選: “允許網絡DTC訪問”,”允許遠程客戶端”,”允許入站”,”允許出站”,”不要求進行身份驗證”.
e、對於數據庫服務器端, 可選擇”要求對呼叫方驗證”
f、勾選:”啟用事務Internet協議（TIP)事務”。
g、在雙方防火牆中增加MSDTC.exe例外
可用命令行: netsh firewall set allowedprogram %windir%/system32/msdtc.exe MSDTC enable
sql分佈式事務的使用實例：
use ecshop; go
set XACT_ABORT ON
--開啟分佈式事務 begin distributed tran tranInsetName begin ----需要執行的sql語句; insert into ecshop..TEST_name values(8,8) insert into ecshopTest..TEST_name values(9,null) insert into ecshopTest..TEST_name values(8,8) commit tran tranInsetName end go
ADO.NET中分佈式事務
下面在總結一下ADO.NET中分佈式事務的使用：
ADO.NET分佈式事務關鍵詞為：TransactionScope
ADO.NET分佈式事務需要引用命名空間：using System.Transactions
首先需要了解ADO.NET分佈式事務的級別
Chaos：無法改寫隔離級別更高的事務中的掛起的更改。
ReadCommitted：不可以在事務期間讀取可變數據，但是可以修改它。
ReadUncommitted：可以在事務期間讀取和修改可變數據。
RepeatableRead：可以在事務期間讀取可變數據，但是不可以修改。可以在事務期間添加新數據。
Serializable：可以在事務期間讀取可變數據，但是不可以修改，也不可以添加任何新數據—默認級別。
Snapshot：可以讀取可變數據。在事務修改數據之前，它驗證在它最初讀取數據之後另一個事務是否更改過這些數據。如果數據已被更新，則會引發錯誤。這樣使事務可獲取先前提交的數據值。
Unspecified：正在使用與指定隔離級別不同的隔離級別，但是無法確定該級別。如果設置了此值，則會引發異常。
實例代碼：
//// 事務附件消息 TransactionOptions transactionOption = new TransactionOptions(); //設置事務隔離級別 transactionOption.IsolationLevel = System.Transactions.IsolationLevel.ReadCommitted; // 設置事務超時時間為60秒 transactionOption.Timeout = new TimeSpan(0, 0, 60); //啟動一個分佈式事務 using (TransactionScope scope = new TransactionScope(TransactionScopeOption.Required, transactionOption)) { ///// 處理一個庫操作 using (SqlConnection conn = new SqlConnection(sqlConn)) { conn.Open(); using (SqlCommand cmd = conn.CreateCommand()) { cmd.CommandText = "insert into TEST_name values(25,25);insert into TEST_name values(26,null);"; cmd.ExecuteNonQuery(); cmd.CommandText = "insert into TEST_name values(26,null);"; cmd.ExecuteNonQuery(); } } ///// 創建一個新的連接，處理另外一個庫操作 using (SqlConnection conn = new SqlConnection(sqlConn)) { conn.Open(); using (SqlCommand cmd = conn.CreateCommand()) { cmd.CommandText = "insert into TEST_name values(25,25);insert into TEST_name values(26,null);"; cmd.ExecuteNonQuery(); cmd.CommandText = "insert into TEST_name values(26,null);"; cmd.ExecuteNonQuery(); } } }
分佈式事務在執行效率上低，在實際項目中不怎麼使用，尤其是微服務項目。在微服務項目中，主要通過消息隊列變相的實現事務，確保操作結果的一致性
消息隊列
消息隊列在實際工作中使用場景還是很多的，主要目的是實現步驟解耦、消峰、高並發。在這隻簡單整理一下消息隊列在分佈式事務中的使用，
消息隊列在分佈式事務中使用邏輯大概是：主流程生成完成後，生成一個消息，直接返回結果給用戶，通過消息中間件，告訴後續流程的消費者，進行各自的後續流程邏輯處理、
比如：以一個實際的電商中用戶訂單支付成功為例，假設訂單支付成功後首先需要更新訂單狀態，其它後續流程包括：落地賬單數據、落地分佣數據，假設賬單數據和分佣數據沒有數據關係，可並行執行
那麼實現邏輯是：
消息生產者：支付成功，更新訂單狀態–>發送一個消息到消息隊列中間件（廣播）
消息消費者：此處有兩個消息消費訂閱對象，賬單落地、分佣數據落地。兩個消息消費者都會收到一條消息，並做各自的數據落地處理
消息隊里，在系統架構上，或者用戶體驗上都有是一個很不錯的選擇，但是在實際工作中，僅僅使用消息隊里也不是完成的解決方案，因為消息隊列也有肯能出現宕機或者數據丟失，導致業務邏輯中斷，所以在實際工作中，一般還會藉助一個輔助程序（異步作業），實現對消息隊里的補充的加固
異步作業
異步作業的實現思路就是，程序定期的執行某一些數據流程操作，比如：賬單數據落地異步作業小程序，查找到訂單支付成功，但是賬單為成功，則落地賬單數據
在實現上，推薦使用：Quartz開源的異步作業框架，使用起來很不錯。
具體Quartz的實現方式，推薦一個博客：https://www.cnblogs.com/ll409546297/p/7793877.html
異步作業的宿主有：控制台程序、窗體程序、IIS、Windows服務
在實際開發過程中，推薦使用windows服務，方便控制管理
總結
上面對分佈式事務做了簡單的介紹，如果有說的不對的地方勿噴，望多多指點學習。
通過上面的介紹，我們也知道在實際項目中的使用選擇，我還是建議採用：消息隊列+異步作業 來確保系統的高可用性
