如何在AT模式下构造undo log？

在 AT 模式下构建和持久化 Seata Undo Log 的全面指南

什么是 Undo Log？

Undo Log 是事务管理系统中用于实现数据一致性的关键机制。它记录了事务执行期间对数据库所做的更改，以便在出现数据不一致时，可以通过回滚这些更改来恢复数据的一致性。

AT 模式下的 Undo Log

在 Seata 的 AT（Atomikos Table）模式下，Undo Log 的构建和持久化过程分为两个阶段：

第一阶段：构建 Undo Log

• 执行业务 SQL 时，会生成业务 SQL 的镜像数据查询 SQL。
• 根据查询结果，将每一列数据存储在 Field 对象中，将每一行数据存储在 Row 对象中，Row 和 Field 对象为一对多关系。
• 由于业务 SQL 可能涉及多行，最终数据镜像存储在 TableRecords 对象中，TableRecords 和 Row 也为一对多关系。

第二阶段：持久化 Undo Log

• 将 TableRecords 对象序列化为字节数组。
• 将字节数组写入 Undo Log 文件。

持久化 Undo Log 的重要性

持久化 Undo Log 对于数据一致性至关重要，原因如下：

• 保证数据恢复： 如果事务失败，持久化的 Undo Log 可以用于回滚已执行的更改，从而恢复数据一致性。
• 提高吞吐量： 持久化 Undo Log 可以减少对数据库的 IO 操作，从而提高吞吐量。
• 隔离性： 持久化的 Undo Log 确保了事务之间的隔离性，防止一个事务中的更改影响其他事务。

如何构建和持久化 Undo Log（示例代码）

以下 Java 代码示例演示了如何在 AT 模式下构建和持久化 Undo Log：

// 获取数据源、全局事务 ID、分支事务 ID
DataSource dataSource = ...;
String xid = RootContext.getXID();
String branchId = RootContext.getBranchId();

// 创建分支 Undo Log 对象
BranchUndoLog branchUndoLog = new BranchUndoLog();

// 创建 SQL Undo Log 对象
SQLUndoLog sqlUndoLog = new SQLUndoLog();
sqlUndoLog.setXid(xid);
sqlUndoLog.setBranchId(branchId);
sqlUndoLog.setSql("UPDATE account_tbl SET balance = balance - 100 WHERE user_id = 1");

// 获取镜像数据查询 SQL
String beforeImageSql = "SELECT balance FROM account_tbl WHERE user_id = 1";
String afterImageSql = "SELECT balance FROM account_tbl WHERE user_id = 1";

// 获取数据库连接
Connection connection = dataSource.getConnection();

// 执行镜像数据查询
ResultSet beforeImageResultSet = connection.prepareStatement(beforeImageSql).executeQuery();
ResultSet afterImageResultSet = connection.prepareStatement(afterImageSql).executeQuery();

// 构建镜像数据
TableRecords beforeImageTableRecords = new TableRecords();
TableRecords afterImageTableRecords = new TableRecords();
while (beforeImageResultSet.next()) {
    Row beforeImageRow = new Row();
    beforeImageRow.add(new Field(beforeImageResultSet.getLong("balance")));
    beforeImageTableRecords.add(beforeImageRow);
}
while (afterImageResultSet.next()) {
    Row afterImageRow = new Row();
    afterImageRow.add(new Field(afterImageResultSet.getLong("balance")));
    afterImageTableRecords.add(afterImageRow);
}

// 设置镜像数据
sqlUndoLog.setBeforeImage(beforeImageTableRecords);
sqlUndoLog.setAfterImage(afterImageTableRecords);

// 将 SQL Undo Log 添加到分支 Undo Log
branchUndoLog.addUndoLog(sqlUndoLog);

// 持久化分支 Undo Log
branchUndoLog.persist(connection);

// 关闭数据库连接
connection.close();

常见问题解答

• 问：持久化 Undo Log 的时机是什么？
  答：Undo Log 应在事务提交前持久化。
• 问：Undo Log 中包含哪些信息？
  答：Undo Log 包含事务执行期间对数据库所做的更改，例如更新、插入和删除。
• 问：回滚 Undo Log 的过程是怎样的？
  答：回滚 Undo Log 的过程涉及将数据库恢复到 Undo Log 记录的先前状态。
• 问：Undo Log 的性能影响是什么？
  答：持久化 Undo Log 会对性能产生一些影响，但可以配置持久化频率以优化性能。
• 问：是否所有数据库都支持 Undo Log？
  答：并不是所有数据库都支持 Undo Log，但 Seata 支持 MySQL、PostgreSQL 和 Oracle 等主要数据库的 Undo Log。

结论

构建和持久化 Undo Log 是实现数据一致性的重要组成部分。在 AT 模式下，Seata 提供了一个易于使用的框架来构建和持久化 Undo Log。本文提供了有关此过程的详细指南，以及一些代码示例。通过理解 Undo Log 的重要性和实现机制，您可以充分利用 Seata 来确保应用程序中数据的完整性和一致性。