原来Seata分布式事务也能出现ABA问题，这到底是怎么回事？

2022-12-21 06:37:10

Seata 分布式事务中的 ABA 问题：深入剖析与解决之道

什么是 Seata 分布式事务？

在分布式系统中，事务确保数据操作的原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID）。Seata 是一个开源的分布式事务解决方案，它利用 XA 协议来协调分布式事务，确保数据完整性。

什么是 ABA 问题？

ABA 问题是一种并发编程陷阱，当多个线程同时修改同一变量时，会导致意外结果。想象一下这种情况：线程 A 读入一个变量的值为 A，接着线程 B 将变量修改为 B，又改回 A。此时，线程 A 再次读入变量，仍然为 A，但它不知道变量已被修改过一次。

Seata 中为何会出现 ABA 问题？

Seata 使用乐观锁来实现分布式事务。乐观锁假设并发操作很少发生，因此不会在每次操作前加锁。它会在操作完成后检查数据是否被修改，若被修改则回滚事务。

在 Seata 中，每个事务都有一个事务 ID。事务开始时，Seata 在数据库中插入一条事务记录，包含事务 ID、状态等信息。提交时，事务记录状态更新为已提交；回滚时，事务记录被删除。

如果在事务提交前，另一事务修改了数据，Seata 会在提交时发现并回滚事务。但如果修改发生在提交后，Seata 不会检测到，因为事务记录已删除。这就会导致 ABA 问题。

解决 Seata ABA 问题的方案

有几种方法可以解决 Seata 中的 ABA 问题：

悲观锁： 悲观锁假设并发操作频繁发生，会在每次操作前加锁，避免 ABA 问题。
版本号： 版本号是一种并发控制机制，每次修改数据时会递增版本号。提交时，Seata 检查版本号是否一致，若不一致则回滚事务。
乐观锁和版本号结合： 结合使用乐观锁和版本号可以进一步提高并发性，同时防止 ABA 问题。

示例代码

以 Java 代码示例来说明如何使用 Seata 解决 ABA 问题：

import io.seata.spring.annotation.GlobalTransactional;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class AccountController {

    @Autowired
    private AccountService accountService;

    @PostMapping("/transfer")
    @GlobalTransactional
    public void transfer(@RequestBody TransferRequest request) {
        accountService.transfer(request.getFromAccountId(), request.getToAccountId(), request.getAmount());
    }
}

import io.seata.rm.tcc.api.BusinessActionContext;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class AccountServiceImpl implements AccountService {

    @Autowired
    private AccountRepository accountRepository;

    @Override
    public void transfer(Long fromAccountId, Long toAccountId, Long amount) {
        BusinessActionContext actionContext = new BusinessActionContext();
        accountRepository.debit(fromAccountId, amount, actionContext);
        // 模拟 ABA 问题，在转账提交前，另一个事务修改了 fromAccountId 的余额
        accountRepository.updateBalance(fromAccountId, 100);
        accountRepository.credit(toAccountId, amount, actionContext);
    }
}