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dongfuye1
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用 PHP 轻松完成一个分布式事务 TCC,保姆级教程

  •  1
     
  •   dongfuye1 · 67 天前 · 1482 次点击
    这是一个创建于 67 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    什么是 TCC,TCC 是 Try 、Confirm 、Cancel 三个词语的缩写,最早是由 Pat Helland 于 2007 年发表的一篇名为《 Life beyond Distributed Transactions:an Apostate’s Opinion 》的论文提出。

    TCC 组成

    TCC 分为 3 个阶段

    • Try 阶段:尝试执行,完成所有业务检查(一致性), 预留必须业务资源(准隔离性)
    • Confirm 阶段:如果所有分支的 Try 都成功了,则走到 Confirm 阶段。Confirm 真正执行业务,不作任何业务检查,只使用 Try 阶段预留的业务资源
    • Cancel 阶段:如果所有分支的 Try 有一个失败了,则走到 Cancel 阶段。Cancel 释放 Try 阶段预留的业务资源。

    TCC 分布式事务里,有 3 个角色,与经典的 XA 分布式事务一样:

    • AP/应用程序,发起全局事务,定义全局事务包含哪些事务分支
    • RM/资源管理器,负责分支事务各项资源的管理
    • TM/事务管理器,负责协调全局事务的正确执行,包括 Confirm,Cancel 的执行,并处理网络异常

    如果我们要进行一个类似于银行跨行转账的业务,转出( TransOut )和转入( TransIn )分别在不同的微服务里,一个成功完成的 TCC 事务典型的时序图如下:

    image.png

    TCC 实践

    下面我们进行一个 TCC 事务的具体开发

    目前可用于 TCC 的开源框架,主要为 Java 语言,其中以 seata 为代表。我们的例子采用 nodejs,使用的分布式事务框架为 dtm,它对分布式事务的支持非常优雅。下面来详细讲解 TCC 的组成

    下面我们来编写具体的 Try/Confirm/Cancel 的处理函数

    $vega->handleFunc('/api/TransOutTry', function (Mix\Vega\Context $ctx) {
        var_dump('TransOutTry', $ctx->request->getQueryParams(), $ctx->request->getParsedBody());
        $ctx->JSON(200, ['result' => 'SUCCESS']);
    })->methods('POST');
    $vega->handleFunc('/api/TransOutConfirm', function (Mix\Vega\Context $ctx) {
        var_dump('TransOutConfirm', $ctx->request->getQueryParams(), $ctx->request->getParsedBody());
        $ctx->JSON(200, ['result' => 'SUCCESS']);
    })->methods('POST');
    $vega->handleFunc('/api/TransOutCancel', function (Mix\Vega\Context $ctx) {
        var_dump('TransOutCancel', $ctx->request->getQueryParams(), $ctx->request->getParsedBody());
        $ctx->JSON(200, ['result' => 'SUCCESS']);
    })->methods('POST');
    
    $vega->handleFunc('/api/TransInTry', function (Mix\Vega\Context $ctx) {
        var_dump('TransInTry', $ctx->request->getQueryParams(), $ctx->request->getParsedBody());
        $ctx->JSON(200, ['result' => 'SUCCESS']);
    })->methods('POST');
    $vega->handleFunc('/api/TransInConfirm', function (Mix\Vega\Context $ctx) {
        var_dump('TransInConfirm', $ctx->request->getQueryParams(), $ctx->request->getParsedBody());
        $ctx->JSON(200, ['result' => 'SUCCESS']);
    })->methods('POST');
    $vega->handleFunc('/api/TransInCancel', function (Mix\Vega\Context $ctx) {
        var_dump('TransInCancel', $ctx->request->getQueryParams(), $ctx->request->getParsedBody());
        $ctx->JSON(200, ['result' => 'SUCCESS']);
    })->methods('POST');
    

    到此各个子事务的处理函数已经 OK 了,然后是开启 TCC 事务,进行分支调用

        Dtmcli\tccGlobalTransaction($dtm, function ($tcc) use ($svc) {
            /** @var Dtmcli\Tcc $tcc */
            $req = ['amount' => 30];
            $tcc->callBranch($req, $svc . '/TransOutTry', $svc . '/TransOutConfirm', $svc . '/TransOutCancel');
            $tcc->callBranch($req, $svc . '/TransInTry', $svc . '/TransInConfirm', $svc . '/TransInCancel');
        });
    
    

    至此,一个完整的 TCC 分布式事务编写完成。

    如果您想要完整运行一个成功的示例,那么参考这个例子 yedf/dtmcli-php-sample,将它运行起来非常简单

    # 部署启动 dtm
    # 需要 docker 版本 18 以上
    git clone https://github.com/yedf/dtm
    cd dtm
    docker-compose up
    
    # 另起一个命令行
    https://github.com/yedf/dtmcli-php-sample.git
    cd dtmcli-php-sample
    composer install
    php demo.php start
    

    TCC 的回滚

    假如银行将金额准备转入用户 2 时,发现用户 2 的账户异常,返回失败,会怎么样?我们可以让 TransIn 返回失败来模拟这种情况

    $vega->handleFunc('/api/TransInTry', function (Mix\Vega\Context $ctx) {
        var_dump('TransInTry', $ctx->request->getQueryParams(), $ctx->request->getParsedBody());
        $ctx->JSON(200, ['result' => 'FAILURE']);
    })->methods('POST');
    

    我们给出事务失败交互的时序图

    image.png

    这个跟成功的 TCC 差别就在于,当某个子事务返回失败后,后续就回滚全局事务,调用各个子事务的 Cancel 操作,保证全局事务全部回滚。

    在 TCC 事务模式上,有不少的读者会问,如果 Confirm/Cancel 失败会怎么样?这是一个好问题,代表您正在深入思考 TCC 事务模式。第一种情况是临时失败,例如网络故障、应用或数据库宕机,这类错误由 dtm 进行重试,最后会返回成功;另一种情况为业务失败,按照 TCC 的协议,第一阶段锁定资源,保证足够的资源能够让 Confirm/Cancel 执行,也就是说,程序逻辑上,Confirm/Cancel 是不允许返回业务失败的,如果出现业务失败,那么是 bug,需要开发人员手动修复 bug 。

    小结

    在这篇文章里,我们介绍了 TCC 的理论知识,也通过一个例子,完整给出了编写一个 TCC 事务的过程,涵盖了正常成功完成,以及成功回滚的情况。相信读者通过这边文章,对 TCC 已经有了深入的理解。

    关于分布式事务更多更全面的知识,请参考《分布式事务最经典的七种解决方案》

    文中使用的例子节选自yedf/dtm,它支持多种事务模式:TCC 、SAGA 、XA 、事务消息 跨语言支持,已支持 golang 、python 、Java 、PHP 、nodejs 等语言的客户端,参考各语言 SDK。提供子事务屏障功能,优雅解决幂等、悬挂、空补偿等问题。

    阅读完此篇干货,欢迎大家访问https://github.com/yedf/dtm项目,给颗星星支持!

    7 条回复    2021-10-12 15:29:22 +08:00
    gopher432109
        1
    gopher432109   67 天前
    讲的挺好!
    Reficul
        2
    Reficul   66 天前 via Android
    前两天有一个 Go 的 TCC,图都是一样的。。。
    dongfuye1
        3
    dongfuye1   66 天前 via Android
    @Reficul 同一种事务模式,图是一样的,只是语言不同
    lithiumii
        4
    lithiumii   62 天前 via Android
    好家伙,等一个用 cobol 完成分布式事务 tcc
    securityCoding
        5
    securityCoding   51 天前
    一个分布式事务框架天天来推广是什么意思?
    jfdnet
        6
    jfdnet   51 天前   ❤️ 1
    @securityCoding 他也没卖货啊 这么大脾气的
    momocraft
        7
    momocraft   46 天前
    路径依赖了
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