12.5、AT模式原理

分类: Seata分布式事务

AT 模式原理

AT 模式是 Seata 的推荐模式，理解其原理有助于我们更好地使用 AT 模式。本节将学习 AT 模式原理。

本章节内容参考官方文档顺序： 根据 Seata 官方文档 - AT Mode，官方文档按照以下顺序讲解：

  1. AT Mode Overview（AT 模式概览）
  2. Two-Phase Commit（两阶段提交）
  3. DataSource Proxy（数据源代理）
  4. Undo Log（Undo 日志）
  5. Global Lock（全局锁）
  6. Rollback Mechanism（回滚机制）

本节将学习：AT 模式工作流程、数据源代理、Undo Log 机制、全局锁机制，以及回滚机制。

AT 模式工作流程

官方定义

根据 Seata 官方文档 - AT Mode，AT 模式的定义是：

AT 模式 是一种无侵入的分布式事务解决方案。在 AT 模式下，用户只需关注自己的"业务 SQL"，Seata 框架会自动生成事务的回滚日志。用户在编写业务代码时，只需使用 @GlobalTransactional 注解即可。

两阶段提交

根据官方文档，AT 模式采用两阶段提交协议：

第一阶段（Phase 1）：执行业务 SQL 并生成 Undo Log

  1. 执行业务 SQL：在本地事务中执行业务 SQL，更新业务数据
  2. 生成 Undo Log：数据源代理自动生成 Undo Log，记录数据变更前的镜像
  3. 提交本地事务：提交本地事务，释放本地锁和数据库连接资源
  4. 注册分支事务：向 TC（事务协调者）注册分支事务

第二阶段（Phase 2）：提交或回滚

  • 提交：如果全局事务成功，TC 通知所有 RM（资源管理器）删除 Undo Log
  • 回滚：如果全局事务失败，TC 通知所有 RM 根据 Undo Log 回滚数据

流程图

数据源代理

代理机制

根据官方文档，数据源代理是 AT 模式的核心机制：

数据源代理的作用：

  1. 拦截 SQL 执行：在 SQL 执行前，拦截 SQL 语句
  2. 解析 SQL：解析 SQL 语句，获取表名、操作类型等信息
  3. 查询前镜像：执行 SQL 前，查询数据的前镜像（Before Image）
  4. 执行 SQL：执行业务 SQL，更新数据
  5. 查询后镜像：执行 SQL 后，查询数据的后镜像（After Image）
  6. 生成 Undo Log：根据前后镜像生成 Undo Log，保存到 undo_log 表中
  7. 注册分支事务：向 TC 注册分支事务

代理配置

@Configuration
public class DataSourceProxyConfig {
    
    @Bean
    @ConfigurationProperties("spring.datasource")
    public DataSource dataSource() {
        return new DruidDataSource();
    }
    
    @Bean
    public DataSourceProxy dataSourceProxy(DataSource dataSource) {
        return new DataSourceProxy(dataSource);
    }
}

Undo Log 机制

Undo Log 作用

根据官方文档，Undo Log 是 AT 模式实现回滚的关键：

Undo Log 的作用：

  1. 记录数据变更：记录数据变更前的镜像（Before Image）
  2. 支持回滚：回滚时根据 Undo Log 恢复数据
  3. 保证一致性：确保分布式事务的一致性

Undo Log 结构

Undo Log 表结构（undo_log）：

CREATE TABLE `undo_log` (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `branch_id` bigint(20) NOT NULL,
  `xid` varchar(100) NOT NULL,
  `context` varchar(128) NOT NULL,
  `rollback_info` longblob NOT NULL,
  `log_status` int(11) NOT NULL,
  `log_created` datetime(6) NOT NULL,
  `log_modified` datetime(6) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `ux_undo_log` (`xid`,`branch_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

全局锁机制

锁的作用

根据官方文档，全局锁用于防止脏写：

全局锁机制：

  1. 防止脏写：在全局事务提交前，防止其他事务修改相同的数据
  2. 保证数据一致性：确保分布式事务的数据一致性
  3. 锁冲突检测：检测锁冲突，如果发生冲突则回滚事务

锁的获取

  • 获取时机：在分支事务提交时，向 TC 申请全局锁
  • 锁的释放：全局事务提交或回滚时，释放全局锁
  • 锁冲突处理：如果获取锁失败，分支事务回滚

回滚机制

回滚流程

回滚机制：

  • 读取 Undo Log
  • 生成反向 SQL
  • 执行回滚

官方资源

根据 Seata 官方文档 - AT Mode：

  1. AT 模式原理：官方文档详细说明了 AT 模式的工作原理，包括两阶段提交、数据源代理、Undo Log 机制、全局锁机制等。文档强调，AT 模式对业务代码零侵入，只需使用 @GlobalTransactional 注解即可。

  2. 两阶段提交：官方文档详细描述了 AT 模式的两阶段提交流程，包括第一阶段执行业务 SQL 和生成 Undo Log，第二阶段提交或回滚。文档说明了每个阶段的具体操作和注意事项。

  3. 数据源代理：官方文档详细说明了数据源代理的机制，包括如何拦截 SQL、如何生成 Undo Log、如何注册分支事务等。文档提供了数据源代理的配置示例。

  4. Undo Log 机制：官方文档详细说明了 Undo Log 的作用和结构，包括如何记录数据变更、如何支持回滚等。文档提供了 Undo Log 表的创建脚本。

  5. 全局锁机制：官方文档详细说明了全局锁的作用和获取方式，包括如何防止脏写、如何保证数据一致性等。文档说明了锁冲突的处理方式。

参考资源：

本节小结

在本节中，我们学习了：

第一个是 AT 模式工作流程。 两阶段提交流程。

第二个是数据源代理。 SQL 拦截和 Undo Log 生成。

第三个是全局锁机制。 防止脏写的锁机制。

第四个是回滚机制。 基于 Undo Log 的回滚。

这就是 AT 模式原理。理解原理，有助于我们更好地使用 AT 模式。

在下一节，我们将学习 AT 模式实战。

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