XA事务：分布式数据库的强一致性保证

2024-01-14 10:27:57

深入剖析 XA 事务：Spring Cloud 中的分布式事务利器

01. XA 事务概述

在分布式系统中，当涉及多个数据库或资源管理器时，分布式事务便应运而生。XA 事务（X/Open XA，X/Open Extended Architecture）是一种跨资源管理器的事务处理协议，它确保要么所有参与者都成功提交事务，要么全部回滚，从而提供强一致性保证。

02. XA 事务的工作原理

XA 事务遵循两阶段提交（2PC）协议：

准备阶段： XA 协调器询问所有参与的 XA 资源管理器是否准备好提交事务。如果所有资源管理器都准备好，协调器进入下一个阶段。
提交阶段： 协调器向资源管理器发送提交消息，指示它们永久化事务更改。如果所有资源管理器成功提交，协调器通知它们释放锁并结束事务。

03. XA 事务的优点和缺点

优点：

强一致性： 所有参与者要么全部成功，要么全部失败。
跨资源管理器支持： 可跨越多个数据库或其他资源管理器执行事务。
广泛应用： 在商业系统中得到广泛使用和验证。

缺点：

复杂性： 比其他分布式事务解决方案更复杂。
性能开销： 尤其是在涉及众多资源管理器时。
死锁风险： 当资源管理器之间存在循环依赖关系时。

04. Spring Cloud 中的 XA 事务

Spring Cloud 提供对 XA 事务的支持，可通过 Spring Cloud Data JPA 和 Spring Cloud Sleuth 实现。

// application.yml
spring:
  jpa:
    hibernate:
      ddl-auto: update
      properties:
        hibernate.transaction.jta.platform: org.hibernate.engine.transaction.jta.platform.internal.XAStandardImpl
        hibernate.dialect: org.hibernate.dialect.H2Dialect
  cloud:
    sleuth:
      enabled: true
    stream:
      default-binder: kafka

// XaTransactionApplication.java
@SpringBootApplication
public class XaTransactionApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(XaTransactionApplication.class, args);
    }

    // XA 数据源配置
    @Bean
    public XADataSource dataSource() {
        XADataSource dataSource = new TomcatXADataSource();
        dataSource.setUrl("jdbc:h2:mem:testdb");
        dataSource.setUsername("sa");
        dataSource.setPassword("");
        return dataSource;
    }

    // XA 事务管理器配置
    @Bean
    public PlatformTransactionManager transactionManager() {
        JtaTransactionManager transactionManager = new JtaTransactionManager();
        transactionManager.setUserTransaction(new UserTransactionImpl());
        transactionManager.setDataSource(dataSource());
        return transactionManager;
    }
}

// XaTransactionService.java
@Service
public class XaTransactionService {

    @Transactional
    public void transferMoney(Long fromAccountId, Long toAccountId, BigDecimal amount) {
        // 减去转出账户金额
        Account fromAccount = accountRepository.findById(fromAccountId).orElseThrow(() -> new RuntimeException("Account not found"));
        fromAccount.setBalance(fromAccount.getBalance().subtract(amount));
        accountRepository.save(fromAccount);

        // 增加转入账户金额
        Account toAccount = accountRepository.findById(toAccountId).orElseThrow(() -> new RuntimeException("Account not found"));
        toAccount.setBalance(toAccount.getBalance().add(amount));
        accountRepository.save(toAccount);
    }
}