Java详细分析LCN框架分布式事务

2PC两阶段提交协议

LCN

LCN基本实现原理

搭建全局协调者

使用LCN解决分布式事务问题

源码分析

2PC两阶段提交协议

分布式事务通常采用2PC协议，全称Two Phase Commitment Protocol。该协议主要为了解决在分布式数据库场景下，所有节点间数据一致性的问题。分布式事务通过2PC协议将提交分成两个阶段：

阶段一为准备（prepare）阶段。即所有的参与者准备执行事务并锁住需要的资源。参与者ready时，向transaction manager报告已准备就绪。

阶段二为提交阶段（commit）。当transaction manager确认所有参与者都ready后，向所有参与者发送commit命令。

2PC和3PC的区别就是解决参与者超时的问题和多加了一层询问，保证数据的传输可靠性。

LCN

LCN并不生产事务，LCN只是本地事务的协调工，TX-LCN定位于一款事务协调性框架，框架其本身并不操作事务，而是基于对事务的协调从而达到事务一致性的效果。

参考文档：https://www.codingapi.com/docs/txlcn-preface/

LCN基本实现原理

发起方与参与方都与我们的 LCN 管理器一直保持长连接；

发起方在调用接口之前，先向 LCN 管理器申请一个全局的事务分组id；

发起方调用接口的时候在请求头中传递事务分组id；

参与方获取到请求头中有事务分组的id的，则当前业务逻辑执行完实现假关闭，不会提交或者回滚当前的事务。

发起方调用完接口后，如果出现异常的情况下，在通知给事务协调者回滚事务，这时候事务协调则告诉给参与方回滚当前的事务。

搭建全局协调者

1、在github上面下载 Lcn 源代码

仓库地址：https://github.com/codingapi/tx-lcn，注意下载版本。

2、将项目导入idea中，启动对应的项目

修改对应的配置文件：

spring.application.name=TransactionManager
server.port=7970
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
spring.datasource.url=jdbc:mysql://www.kaicostudy.com:3306/transaction_lcn?characterEncoding=UTF-8
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=123456

mybatis.configuration.map-underscore-to-camel-case=true
mybatis.configuration.use-generated-keys=true

# TxManager Host Ip
tx-lcn.manager.host=127.0.0.1
# TxClient连接请求端口
tx-lcn.manager.port=8070
# 心跳检测时间(ms)
tx-lcn.manager.heart-time=15000
# 分布式事务执行总时间
tx-lcn.manager.dtx-time=30000
#参数延迟删除时间单位ms
tx-lcn.message.netty.attr-delay-time=10000
tx-lcn.manager.concurrent-level=128
# 开启日志
tx-lcn.logger.enabled=true
logging.level.com.codingapi=debug

#redis 连接信息
spring.redis.host=www.kaicostudy.com
spring.redis.port=6379
redis\u5BC6\u7801
#spring.redis.password=

将项目中提供的SQL语句在数据库中执行，创建对应的表。

请求路径：http://127.0.0.1:7970/admin/index.html

默认登录密码：codingapi

登录成功页面

端口介绍：

8070：TM事务消息端口

7970：后台管理页面登录页面

使用LCN解决分布式事务问题

在分布式系统A系统调用B系统服务接口的时候时候，两个服务的都需要使用 LCN 来控制分布式事务。

使用步骤：

1、引入lcn 相关的maven依赖

<dependency>
    <groupId>com.codingapi.txlcn</groupId>
    <artifactId>txlcn-tc</artifactId>
    <version>5.0.2.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.codingapi.txlcn</groupId>
    <artifactId>txlcn-txmsg-netty</artifactId>
    <version>5.0.2.RELEASE</version>
</dependency>

2、yml 配置文件增加 lcn 的配置

tx-lcn:
  client:
    manager-address: www.kaicostudy.com:8070
  logger:
    enabled: true

3、使用

springboot项目主类上加上注解：@EnableDistributedTransaction

参与方与发起方都要加上该注解

@LcnTransaction

@Transactional

调用案例：

A服务的方法，需要去调用B服务方法

@Service
public class ServiceA {
    @Autowired
    private ValueDao valueDao; //本地db操作
    @Autowired
    private ServiceB serviceB;//远程B模块业务
    @LcnTransaction //分布式事务注解
    @Transactional //本地事务注解
    public String execute(String value) throws BusinessException {
        // step1. call remote service B
        String result = serviceB.rpc(value);  // (1)
        // step2. local store operate. DTX commit if save success, rollback if not.
        valueDao.save(value);  // (2)
        valueDao.saveBackup(value);  // (3)
        return result + " > " + "ok-A";
    }
}

B服务的方法，被A服务的方法调用

@Service
public class ServiceB {
    @Autowired
    private ValueDao valueDao; //本地db操作
    @LcnTransaction //分布式事务注解
    @Transactional  //本地事务注解
    public String rpc(String value) throws BusinessException {
        valueDao.save(value);  // (4)
        valueDao.saveBackup(value);  // (5)
        return "ok-B";
    }
}

源码分析

一个请求一个线程

代码执行逻辑：

1、判断方法是否有加上@L cnTransaction，如果有加上该注解则直接会走切面类 TransactionAspect

2、判断当前线程缓存中是否有事务分组id,如果没有缓存则是为发起方，如果有缓存则是为参与方

3、随机的创建分组的id,将该分组id注册到协调者中。

4、本地 threadLock 缓存该事务分组id

5、A服务（发起方）调用B（参与方）服务的接口，重写了 RequestInterceptor（该接口是feign框架提供的拦截器，基本上每个rpc框架都会提供类似的拦截器） feign 客户端，将该事务分组id设置到请求中

6、执行到B服务接口，Spring TracingApplier实现，在请求之前拦截，从请求头中获取事务分组id,放入到当前线程缓存中

7、B服务接口走到aop里面代码时，会先判断是发起方还是参与方。

8、从缓存中获取该事务分组id,当前派单服务则是为参与方，在告诉给协调者加入该事务分组。.

Lcn 如何判断自己是发起方还是参与方?