分布式事务 | 使用DTM 的Saga 模式（一）

风晓 2023-12-31 09:26:22  51477 赞同 0 反对 0

分类：资源

MassTransit、dotnetcore/CAP都提供了分布式事务的处理能力，但也仅局限于Saga和本地消息表模式的实现。那有没有一个独立的分布式事务解决方案，涵盖多种分布式事务处理模式，如Saga、TCC、XA模式等。有，目前业界主要有两种开源方案，其一是阿里开源的Seata，另一个就是DTM。其中Seata仅支持Java、Go和Python语言，因此不在.NET 的选择范围。DTM则通过提供简单易用的HTTP和gRPC接口，屏蔽了语言的无关性，因此支持任何开发语言接入，目前提供了Go、Python、NodeJs、Ruby、Java和C#等语言的SDK。 DTM，全称Distributed Transaction Manager，是一个分布式事务管理器，解决跨数据库、跨服务、跨语言更新数据的一致性问题。它提供了Saga、TCC、 XA和二阶段消息模式以满足不同应用场景的需求，同时其首创的子事务屏障技术可以有效解决幂等、悬挂和空补偿等异常问题。

DTM 事务处理过程及架构

那DTM是如何处理分布式事务的呢？以一个经典的跨行转账业务为例来看下事务处理过程。对于跨行转账业务而言，很显然是跨库跨服务的应用场景，不能简单通过本地事务解决，可以使用Saga模式，以下是基于DTM提供的Saga事务模式成功转账的的时序图：

从以上时序图可以看出，DTM整个全局事务分为如下几步：

用户定义好全局事务所有的事务分支（全局事务的组成部分称为事务分支），然后提交给DTM，DTM持久化全局事务信息后，立即返回
DTM取出第一个事务分支，这里是TransOut，调用该服务并成功返回
DTM取出第二个事务分支，这里是TransIn，调用该服务并成功返回
DTM已完成所有的事务分支，将全局事务的状态修改为已完成

基于以上这个时序图的基础上，再来看下DTM的架构：

整个DTM架构中，一共有三个角色，分别承担了不同的职责：

RM-资源管理器：RM是一个应用服务，通常连接到独立的数据库，负责处理全局事务中的本地事务，执行相关数据的修改、提交、回滚、补偿等操作。例如在前面的这个Saga事务时序图中，步骤2、3中被调用的TransIn和TransOut方法所在的服务都是RM。
AP-应用程序：AP是一个应用服务，负责全局事务的编排，他会注册全局事务，注册子事务，调用RM接口。例如在前面的这个SAGA事务中，发起步骤1的是AP，它编排了一个包含TransOut、TransIn的全局事务，然后提交给TM
TM-事务管理器：TM就是DTM服务，负责全局事务的管理，作为一个独立的服务而存在。每个全局事务都注册到TM，每个事务分支也注册到TM。TM会协调所有的RM来执行不同的事务分支，并根据执行结果决定是否提交或回滚事务。例如在前面的Saga事务时序图中，TM在步骤2、3中调用了各个RM，在步骤4中，完成这个全局事务。

总体而言，AP-应用程序充当全局事务编排器的角色通过DTM提供的开箱即用的SDK进行全局事务和子事务的注册。TM-事务管理器接收到注册的全局事务和子事务后，负责调用RM-资源管理器来执行对应的事务分支，TM-事务管理器根据事务分支的执行结果决定是否提及或回滚事务。

快速上手

百闻不如一见，接下来就来实际上手体验下如何基于DTM来实际应用Saga进行分布式跨行转账事务的处理。

创建示例项目

接下来就来创建一个示例项目：

使用dotnet new webapi -n DtmDemo.Webapi创建示例项目。
添加Nuget包：Dtmcli 和Pomelo.EntityFrameworkCore.MySql。
添加DTM配置项：

	{
	"dtm": {
	"DtmUrl": "http://localhost:36789",
	"DtmTimeout": 10000,
	"BranchTimeout": 10000,
	"DBType": "mysql",
	"BarrierTableName": "dtm_barrier.barrier",
	}
	}

定义银行账户BankAccount实体类：

	namespace DtmDemo.WebApi.Models
	{
	public class BankAccount
	{
	public int Id { get; set; }
	public decimal Balance { get; set; }
	}
	}

定义DtmDemoWebApiContext数据库上下文：

	using Microsoft.EntityFrameworkCore;

	namespace DtmDemo.WebApi.Data
	{
	public class DtmDemoWebApiContext : DbContext
	{
	public DtmDemoWebApiContext (DbContextOptions<DtmDemoWebApiContext> options)
	: base(options)
	{
	}

	public DbSet<DtmDemo.WebApi.Models.BankAccount> BankAccount { get; set; } = default!;
	}
	}

注册DbContext 和DTM服务：

	using Microsoft.EntityFrameworkCore;
	using DtmDemo.WebApi.Data;
	using Dtmcli;

	var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
	var connectionStr = builder.Configuration.GetConnectionString("DtmDemoWebApiContext");
	// 注册DbContext
	builder.Services.AddDbContext<DtmDemoWebApiContext>(options =>
	{
	options.UseMySql(connectionStr, ServerVersion.AutoDetect(connectionStr));
	});

	// 注册DTM
	builder.Services.AddDtmcli(builder.Configuration, "dtm");

执行dotnet ef migrations add 'Initial' 创建迁移。
为便于初始化演示数据，定义BankAccountController如下，其中PostBankAccount接口添加了await _context.Database.MigrateAsync();用于自动应用迁移。

	using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
	using Microsoft.EntityFrameworkCore;
	using DtmDemo.WebApi.Data;
	using DtmDemo.WebApi.Models;
	using Dtmcli;

	namespace DtmDemo.WebApi.Controllers
	{
	[Route("api/[controller]")]
	[ApiController]
	public class BankAccountsController : ControllerBase
	{
	private readonly DtmDemoWebApiContext _context;

	public BankAccountsController(DtmDemoWebApiContext context)
	{
	_context = context;
	}
	[HttpGet]
	public async Task<ActionResult<IEnumerable<BankAccount>>> GetBankAccount()
	{
	return await _context.BankAccount.ToListAsync();
	}

	[HttpPost]
	public async Task<ActionResult<BankAccount>> PostBankAccount(BankAccount bankAccount)
	{
	await _context.Database.MigrateAsync();
	_context.BankAccount.Add(bankAccount);
	await _context.SaveChangesAsync();

	return Ok(bankAccount);
	}
	}

应用Saga模式

接下来定义SagaDemoController来使用DTM的Saga模式来模拟跨行转账分布式事务：

	using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
	using Microsoft.EntityFrameworkCore;
	using DtmDemo.WebApi.Data;
	using DtmDemo.WebApi.Models;
	using Dtmcli;
	using DtmCommon;

	namespace DtmDemo.WebApi.Controllers
	{
	[Route("api/[controller]")]
	[ApiController]
	public class SagaDemoController : ControllerBase
	{
	private readonly DtmDemoWebApiContext _context;
	private readonly IConfiguration _configuration;
	private readonly IDtmClient _dtmClient;
	private readonly IDtmTransFactory _transFactory;

	private readonly IBranchBarrierFactory _barrierFactory;
	private readonly ILogger<BankAccountsController> _logger;

	public SagaDemoController(DtmDemoWebApiContext context, IConfiguration configuration, IDtmClient dtmClient, IDtmTransFactory transFactory, ILogger<BankAccountsController> logger, IBranchBarrierFactory barrierFactory)
	{
	this._context = context;
	this._configuration = configuration;
	this._dtmClient = dtmClient;
	this._transFactory = transFactory;
	this._logger = logger;
	this._barrierFactory = barrierFactory;
	}
	}

对于跨行转账业务，使用DTM的Saga模式，首先要进行事务拆分，可以拆分为以下4个子事务，并分别实现：

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