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https://github.com/654894017/tcc

编程式tcc框架,已解决悬挂、幂等、空回滚、事务嵌套问题。
https://github.com/654894017/tcc

dangling distributed-transaction empty-rollback idempotence seata tcc

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编程式tcc框架,已解决悬挂、幂等、空回滚、事务嵌套问题。

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README

          

## TCC

tcc框架用于解决分布式场景多服务间的事务问题,该框架不建立在dubbo、http 、grpc等基础协议上层,服务可以任意选择暴露的协议,

只要遵循Try 、Commit、 Cancel规范即可。已解决悬挂、幂等、空回滚、事务嵌套问题,业务层面无需关注这部分处理。

**tcc分为以下几个阶段:**

1. 执行前置动作 (业务资源的初始化,例如: 创建一个初始化的订单)
2. Try (调用外部服务,进行资源的预留)
3. 执行本地事务 (需要保证业务是在一个事务内完成)
4. Commit\Cancel (根据本地事务的执行的成功与否,进行commit || cancel)

![架构图](images/architecture-diagram.png)

## 示例

该示例主要用于用户下单的同时,需要扣减用户积分的场景,订单服务和积分服务分别是独立服务部署,它们之间存在分布式事务的问题,
我们通过当前框架展示是如何解决以上问题的。

步骤1.初始化订单服务数据库表

```roomsql
-- 创建事务表
CREATE TABLE `tcc_main_log_order` (
`biz_id` bigint NOT NULL COMMENT '业务id',
`status` int NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '状态: 1 创建事务成功 2 回滚成功 3 完成本地事务成功 4 提交事务成功',
`version` int NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '版本号',
`last_update_time` bigint NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '最后更新时间',
`create_time` bigint NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '创建时间',
`checked_times` int NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '失败检查次数',
PRIMARY KEY (`biz_id`),
KEY `idx_status_checked_times_create_time` (`status`,`checked_times`,`create_time`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_bin COMMENT='主事务日志表';

-- 创建订单表
CREATE TABLE `tcc_demo_order` (
`order_id` bigint NOT NULL,
`status` int NOT NULL,
`user_id` bigint NOT NULL,
`deduction_points` bigint DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`order_id`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_bin;
```

步骤2.积分服务创建子事务表

```roomsql
-- 创建子事务表
CREATE TABLE `tcc_sub_log_order` (
`biz_id` bigint NOT NULL COMMENT '业务id',
`sub_biz_id` bigint NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '子业务id',
`status` int NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '状态: 1 创建事务成功 2 提交事务成功 3 回滚事务成功',
`version` int NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '版本号',
`last_update_time` bigint NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '最后更新时间',
`create_time` bigint NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '创建时间',
PRIMARY KEY (`biz_id`,`sub_biz_id`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_bin COMMENT='子事务日志表';

-- 创建积分变动日志表
CREATE TABLE `tcc_demo_points_changing_log` (
`biz_id` bigint NOT NULL,
`user_id` bigint NOT NULL,
`change_points` bigint NOT NULL,
`change_type` int NOT NULL,
`status` int NOT NULL,
PRIMARY KEY (`biz_id`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_bin;

-- 创建用户积分表
CREATE TABLE `tcc_demo_user_points` (
`user_id` bigint NOT NULL,
`points` bigint NOT NULL,
PRIMARY KEY (`user_id`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_bin;

-- 初始化用户积分
INSERT INTO `tcc_demo_user_points` (`user_id`, `points`) VALUES (12345678, 999999999989989999);
```

### 注意事项

事务表都是以`tcc_main_log_xxxx` 命名,子事务表都是以`tcc_sub_log_xxxx`命名,`xxxx`为业务分类,例如订单下单的业务,事务表命名为
`tcc_main_log_order`, 子事务表命名为`tcc_sub_log_order`.

步骤3.运行 com.damon.sample.points.PointsApplication

步骤4.运行 com.damon.sample.order.TestRun

### 下单服务

下单服务继承TccMainService服务

```java
package com.damon.sample.order.app;

import cn.hutool.core.util.IdUtil;
import com.damon.sample.order.client.IOrderSubmitAppService;
import com.damon.sample.order.domain.IPointsGateway;
import com.damon.sample.order.domain.Order;
import com.damon.tcc.config.TccMainConfig;
import com.damon.tcc.TccMainService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.jdbc.core.BeanPropertyRowMapper;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@Service
public class OrderSubmitAppService extends TccMainService, Order> implements IOrderSubmitAppService {
private final JdbcTemplate jdbcTemplate;
private final IPointsGateway pointsGateway;

@Autowired
public OrderSubmitAppService(TccMainConfig config, IPointsGateway pointsGateway) {
super(config);
this.jdbcTemplate = new JdbcTemplate(config.getDataSource());
this.pointsGateway = pointsGateway;
}

/**
* 检查失败的日志,校正事务是否需要回滚还是提交
*/
public void executeFailedLogCheck() {
super.executeFailedLogCheck();
}

/**
* 检查死亡的日志,校正事务是否需要回滚还是提交
*/
public void executeDeadLogCheck() {
super.executeDeadLogCheck();
}

/**
* 执行失败日志检查的时候需要回查请求参数(因为事务日志未记录方法请求参数,所以需要回查一下)
* @param bizId 实体对象id(业务id)
* @return
*/
@Override
protected Order callbackParameter(Long bizId) {
return jdbcTemplate.queryForObject("select * from tcc_demo_order where order_id = ? ", new BeanPropertyRowMapper<>(Order.class), bizId);
}

/**
* 创建订单 (1 预先创建订单 2 执行try动作)
*
* @param userId
* @param points
* @return
*/
@Override
public Long submitOrder(Long userId, Long points) {
Long orderId = IdUtil.getSnowflakeNextId();
jdbcTemplate.update("insert into tcc_demo_order(order_id, user_id, status, deduction_points) values (?, ?, ? ,? )", orderId, userId, 0, points);
Order order = new Order(orderId, 0, userId, points);
try {
return super.process(order);
} catch (RuntimeException e) {
// try localTransaction commit cancel 错误可以通过自定义异常抛出
throw e;
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException("系统异常");
}
}

/**
* try执行用户积分扣除
*
* @param order
* @return
*/
@Override
protected Map prepare(Order order) {
Boolean result = pointsGateway.tryDeductionPoints(order.getOrderId(), order.getUserId(), order.getDeductionPoints());
Map map = new HashMap<>();
map.put("flag", result);
return map;
}

@Override
protected Long executeLocalTransaction(Order object, Map map) {
int result = jdbcTemplate.update("update tcc_demo_order set status = ? where order_id = ? ", 1, object.getOrderId());
if (result == 0) {
throw new RuntimeException("无效的订单id : " + object.getOrderId());
}
return object.getOrderId();
}

/**
* commit积分
*
* @param order
*/
@Override
protected void commit(Order order) {
pointsGateway.commitDeductionPoints(order.getOrderId(), order.getUserId(), order.getDeductionPoints());
}

/**
* cancel回滚积分
*
* @param order
*/
@Override
protected void cancel(Order order) {
pointsGateway.cancelDeductionPoints(order.getOrderId(), order.getUserId(), order.getDeductionPoints());
}
}

```

### 积分服务

积分服务继承TccSubService服务

```java
package com.damon.sample.points.app;

import com.damon.sample.points.client.IPointsDeductionAppService;
import com.damon.sample.points.client.PointsDeductCmd;
import com.damon.tcc.config.TccSubConfig;
import com.damon.tcc.TccSubService;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.support.TransactionSynchronizationManager;

@Service
public class PointsDeductionAppService extends TccSubService implements IPointsDeductionAppService {
private final Logger log = LoggerFactory.getLogger(PointsDeductionAppService.class);
private final JdbcTemplate jdbcTemplate;

@Autowired
public PointsDeductionAppService(TccSubConfig config) {
super(config);
this.jdbcTemplate = new JdbcTemplate(config.getDataSource());
}

/**
* try执行积分扣减
* @param parameter
* @return
*/
@Override
public boolean prepare(PointsDeductCmd parameter) {
return super.prepare(parameter, cmd -> {
int result = jdbcTemplate.update("update tcc_demo_user_points set points = points - ? where user_id = ? and points - ? >= 0",
cmd.getDeductionPoints(), cmd.getUserId(), cmd.getDeductionPoints());
boolean transactionActive = TransactionSynchronizationManager.isActualTransactionActive();

if (result == 0) {
throw new RuntimeException("用户积分不足 || 用户不存在");
}

int result2 = jdbcTemplate.update("insert tcc_demo_points_changing_Log (user_id, change_points, change_type, biz_id, status) values(?,?,?,?,?)",
cmd.getUserId(), cmd.getDeductionPoints(), 1, cmd.getOrderId(), 0);

return true;
});
}

/**
* commit提交积分扣减
* @param parameter
*/
@Override
public void commit(PointsDeductCmd parameter) {
super.commit(parameter, cmd -> {
int result = jdbcTemplate.update("update tcc_demo_points_changing_Log set status = 1 where biz_id = ?", cmd.getBizId());
if (result == 0) {
throw new RuntimeException("无效的业务id,无法积分commit");
}
});
}

/**
* cancel回滚积分扣减
* @param parameter
*/
@Override
public void cancel(PointsDeductCmd parameter) {
super.cancel(parameter, cmd -> {
int result = jdbcTemplate.update("update tcc_demo_points_changing_Log set status = 2 where biz_id = ?", cmd.getBizId());
if (result == 0) {
log.error("无效的业务id : {},无法进行积分cancel", cmd.getBizId());
return;
}

int result2 = jdbcTemplate.update("update tcc_demo_user_points set points = points + ? where user_id = ?",
cmd.getDeductionPoints(), cmd.getUserId()
);
if (result2 == 0) {
throw new RuntimeException("无效的用户id,无法进行积分rollback");
}
});
}

}

```

## FAQ

### 1.关于幂等、悬挂、空回滚如何解决?

采用“执行先判断”的思路。在子系统执行 Cancel 操作时,首先检查 tcc_sub_log_xxxx 表,判断事务是否已经完成或取消。若事务已完成,则不执行业务;若未执行,则执行 Cancel 业务,并将 tcc_sub_log_xxxx 表中的日志状态更新为已取消。

以极端情况为例,当服务提供者的 Try 和 Cancel 操作同时执行(由于网络问题,Try 操作延迟到达业务服务器,主服务因等待超时调用了子服务的 Cancel 动作),分以下情况处理:

**先执行 Cancel 再执行 Try**:由于子事务已取消(tcc_sub_log_xxxx 表会新增一条取消日志),执行 Try 操作时会因 tcc_sub_log_xxxx 表的 biz_id + sub_biz_id 唯一索引冲突而报错,子事务的 Try 操作将回滚。

**先执行 Try 再执行 Cancel**:属于正常情况,Cancel 操作会正常执行。

**Try 和 Cancel 同时执行**:依赖 tcc_sub_log_xxxx 表的 biz_id + sub_biz_id 唯一索引解决更新冲突。若 Try 先执行,Cancel 操作会报错,上游服务重新发起 Cancel 即可;若 Cancel 先执行,Try 操作会因唯一索引冲突报错,此时无需处理,子事务的 Try 操作会回滚。

### 2.tcc_sub_log_xxxx表事务需要和本地业务在一个数据库事务?

需要。幂等、悬挂、空回滚问题的解决都依赖于 tcc_sub_log_xxxx 事务日志表,因此必须保证业务事务和 tcc_sub_log_xxxx 表的事务处于同一个数据库事务中。

### 3.上游系统重放try、commit、cancel怎么处理?

调用方误触发的情况及处理方式如下:

1.**已 Commit 的事务调用 Cancel**:增加事务是否已 Commit 的判断,已 Commit 的事务调用 Cancel 时不执行操作,同时使用 tcc_sub_log_xxxx 表的 version 字段实现乐观锁,解决更新冲突问题。

2.**已Cancel 的事务调用 Commit**:增加事务是否已 Cancel 的判断,已 Cancel 的事务调用 Commit 时不执行操作,同样使用 tcc_sub_log_xxxx 表的 version 字段实现乐观锁,解决更新冲突问题。

3.**已Cancel 或已 Commit 的事务调用 Try**:依赖 tcc_sub_log_xxxx 表的 biz_id + sub_biz_id 唯一索引解决更新冲突问题。

4.**重复 Try 操作**:依赖 tcc_sub_log_xxxx 表的 biz_id + sub_biz_id 唯一索引解决更新冲突问题。

5.**重复 Commit 操作**:增加事务是否已 Commit 的判断,已 Commit 的事务调用 Commit 时不执行操作,使用 tcc_sub_log_xxxx 表的 version 字段实现乐观锁,解决更新冲突问题。

6.**重复 Cancel 操作**:增加事务是否已 Cancel 的判断,已 Cancel 的事务调用 Cancel 时不执行操作,使用 tcc_sub_log_xxxx 表的 version 字段实现乐观锁,解决更新冲突问题。