.NetCore中使用分布式事务DTM的二阶段消息 全球速讯

2023-04-01 11:35:17来源:博客园
一、概述

二阶段消息是DTM新提出的,可以完美代替现有的事务消息和本地消息表架构。无论从复杂度、性能、便利性还是代码量都是完胜现有的方案。


(资料图片仅供参考)

相比现有的消息架构借助于各种消息中间件比如RocketMQ等,DTM自己实现了无需额外的学习成本。它能够保证本地事务的提交和全局事务提交是“原子的”,适合解决不需要回滚的分布式事务场景

二阶段消息保证提交的原子性和如何保证业务成功执行如下时序图:

二阶段消息主要是指PrepareSubmit两个阶段,主程序向DTM服务发送Prepare消息,成功后执行本地事务,完成本地事务后发送Submit消息至DTM服务,之后DTM会调用分支事件执行其他服务,最后完成全局事务。

当发送了Prepare但是Submit没有提交的话,会进行回调请求来确认消息的情况,具体工作过程如下:

1、在处理本地事务时,会将gid插入到barrier表中,同时带上插入原因为committed。该表有一个唯一索引,主要字段为gid

2、当进行回查时,二阶段消息的操作不是直接查gid是否存在,而是再insert ignore一条带有相同gid的数据,同时带上插入原因为rollbacked。此时如果表中如果已有gid的记录,那么新的插入操作就会被ignore,否则数据会被插入。

3、然后再用gid查询表中的记录,如果查到记录的reasoncommitted,那么说明本地事务已提交;如果查到记录的reasonrollbacked,那么说明本地事务已回滚。

二、安装DTM

我使用二进制包下载安装地址,我是Window环境所以下载后解压,点击dtm.exe进行运行即可,如下启动成功

启动成功后可以访问http://localhost:36789,进入管理后台

三、创建DTM所需的表

我们需要创建一个表处理消息的回查,表里保存全局事务ID,具体作用在后续说明,我这里用的SqlServer数据库,所以执行如下:

CREATE TABLE [dbo].[barrier](    [id] bigint NOT NULL IDENTITY(1,1) PRIMARY KEY,    [trans_type] varchar(45) NOT NULL DEFAULT(""),    [gid] varchar(128) NOT NULL DEFAULT(""),    [branch_id] varchar(128) NOT NULL DEFAULT(""),    [op] varchar(45) NOT NULL DEFAULT(""),    [barrier_id] varchar(45) NOT NULL DEFAULT(""),    [reason] varchar(45) NOT NULL DEFAULT(""),    [create_time] datetime NOT NULL DEFAULT(getdate()) ,    [update_time] datetime NOT NULL DEFAULT(getdate()))GOCREATE UNIQUE INDEX[ix_uniq_barrier] ON[dbo].[barrier]        ([gid] ASC, [branch_id] ASC, [op] ASC, [barrier_id] ASC)WITH(IGNORE_DUP_KEY = ON)GO

这里比较关键的是那个唯一索引,有一个IGNORE_DUP_KEY = ON,这个其实就是为了等价mysqlinsert ignore表示存在相关字段的信息则不插入,否则就插入数据

当然还支持很多其他的数据库,建表语句可以从这里查看地址

四、创建项目

我们简单的创建两个.net core webapi项目进行测试,两个项目都进行相同的如下操作:

1、安装Dtmcli和Microsoft.EntityFrameworkCore.SqlServer

安装Dtmcli是因为其中已经帮我们集成了DTM客户端SDK HTTP版本,想要GRPC版本可以安装Dtmgrpc

安装Microsoft.EntityFrameworkCore.SqlServer很显然是为了处理数据库。

Install-Package DtmcliInstall-Package Microsoft.EntityFrameworkCore.SqlServer

2、配置

接下来我们配置服务,先在配置文件appsetting.json中添加如下

"AppSettings": {    "DtmUrl": "http://localhost:36789",    "BusiUrl": "http://localhost:5056",    "QueryPreparedUrl": "http://localhost:5046",    "BarrierConn": "Data Source=.;Initial Catalog=HTGL;TrustServerCertificate=True;;Integrated Security=True"  }

DtmUrlDTM的监听地址,http的是36789grpc的是36790

BusiUrl:访问其他服务的地址

QueryPreparedUrl:回查的地址

BarrierConn:数据库连接语句

添加一个配置类:

public class AppSettings    {        public string DtmUrl { get; set; }        public string BusiUrl { get; set; }        public string BarrierConn { get; set; }        public string QueryPreparedUrl { get; set; }    }

之后注入服务如下:

builder.Services.AddDtmcli(dtm => {     dtm.DtmUrl = builder.Configuration.GetValue("AppSettings:DtmUrl");    dtm.SqlDbType = DtmCommon.Constant.Barrier.DBTYPE_SQLSERVER;    dtm.BarrierSqlTableName = "[HTGL].[dbo].[barrier]";});builder.Services.Configure(builder.Configuration.GetSection("AppSettings"));

SqlDbType:表示使用的数据库类型

BarrierSqlTableNameBarrier表的名字

3、添加代码

我们在其中一个项目添加主程序代码如下:

[ApiController]public class DtmController : ControllerBase    {        private readonly ILogger _logger;        private readonly IDtmClient _dtmClient;        private readonly IDtmTransFactory _transFactory;        private readonly AppSettings _settings;        private readonly IBranchBarrierFactory _factory;        public DtmController(ILogger logger, IDtmClient dtmClient,IDtmTransFactory transFactory, IOptions settings, IBranchBarrierFactory factory)        {            _logger = logger;            _dtmClient = dtmClient;            _transFactory = transFactory;            _settings = settings.Value;            _factory = factory;        }        private DbConnection GetConn() => new Microsoft.Data.SqlClient.SqlConnection(_settings.BarrierConn);        [HttpPost("post-dtm-msg")]        public async Task Get(CancellationToken cancellationToken)        {            //1、创建gid            var gid = await _dtmClient.GenGid(cancellationToken);            //2、设置分支事务            var msg = _transFactory.NewMsg(gid)                .Add(_settings.BusiUrl + "/TransOut", new { id = 123 })                .Add(_settings.BusiUrl + "/TransIn", new { id = 321 });//3、执行submit            using (DbConnection conn = GetConn())            {                await msg.DoAndSubmitDB(_settings.QueryPreparedUrl + "/msg-queryprepared", conn, async tx =>                {                    //4、执行本地事务                    await Task.CompletedTask;                });            }            _logger.LogInformation("result gid is {0}", gid);            return Content("SUCCESS");        }        [HttpGet("msg-queryprepared")]        public async Task QueryPrepared(CancellationToken cancellationToken)        {            var bb = _factory.CreateBranchBarrier(Request.Query);            _logger.LogInformation("bb {0}", bb);            using (DbConnection conn = GetConn())            {                //回调查询消息状态                var res = await bb.QueryPrepared(conn);                return Ok(new { dtm_result = res });            }        }    }

然后我们向另一个服务项目添加如下代码,作为一个简单的服务方法,没有任何操作只是返回成功:

[ApiController]    public class TransController : ControllerBase    {        private readonly ILogger _logger;        private readonly IBranchBarrierFactory _factory;        private readonly AppSettings _settings;        private DbConnection GetConn() => new Microsoft.Data.SqlClient.SqlConnection(_settings.BarrierConn);        public TransController(ILogger logger, IBranchBarrierFactory factory, IOptions settings)        {            _logger = logger;            _factory = factory;            _settings = settings.Value;        }        [HttpPost("TransIn")]        public async Task In()        {            return Results.Ok(new { dtm_result = "SUCCESS" });            //return Results.Ok(new { dtm_result = "FAILURE" });        }        [HttpPost("TransOut")]        public async Task Out()        {            return Results.Ok(new { dtm_result = "SUCCESS" });        }    }
五、执行查看结果

我们正常执行,可以看到下面的动图结果,在执行完本地事务后会访问分支事务,然后数据库表中添加了一条记录

可以在管理后台看到我们请求成功的信息

如果要演示失败,需要做以下修改直接报错,我们可以看到访问了回调方法,然后数据库中看到rollback标记的消息

using (DbConnection conn = GetConn())            {                await msg.DoAndSubmitDB(_settings.QueryPreparedUrl + "/msg-queryprepared", conn, async tx =>                {                    throw new Exception("报错了");                    //4、执行本地事务                    await Task.CompletedTask;                });            }

提交后再宕机演示比较麻烦,我就不演示了,大家意会即可。

如果分支事务返回的不是SUCCESS而是FAILURE会由DTM隔一段时间重新请求,dtm对每个事务的重试是指数退避策略,具体为间隔是每失败一次,间隔加倍,避免过多的重试,导致系统负载异常上升。

如果您经过长时间的的宕机,因指数退避算法导致要很久才会重试。如果您想要手动触发立即重试,您可以手动把相应事务的next_cron_time(Redis存储引擎的该功能还在开发中)修改为当前时间,就会在数秒内被定时轮询,事务就会继续往前执行。

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