Seata AT模式详细实例：电商下单场景

Seata AT模式详细实例：电商下单场景

1. Seata AT模式核心原理

1.1 核心概念

• AT模式：Automatic Transaction（自动事务），非侵入式的分布式事务解决方案
• TC（Transaction Coordinator）：事务协调器，管理全局事务状态
• TM（Transaction Manager）：事务管理器，发起和结束全局事务
• RM（Resource Manager）：资源管理器，管理分支事务，与TC交互
• 全局事务ID（XID）：唯一标识一个全局事务
• Undo Log：回滚日志，用于事务回滚

1.2 工作流程

1. 全局事务开启：TM向TC请求开启全局事务，获取XID
2. 分支事务注册：RM向TC注册分支事务，关联XID
3. SQL执行：RM执行SQL，生成Undo Log并写入数据库
4. 分支事务提交：RM向TC报告分支事务状态
5. 全局事务提交/回滚：TC根据分支事务状态，决定全局提交或回滚
6. 分支事务提交/回滚：TC通知RM执行分支事务的提交或回滚

2. 项目结构设计

2.1 业务场景

电商下单流程：

• 创建订单（订单服务）
• 扣减库存（库存服务）
• 扣减账户余额（账户服务）

2.2 项目结构

seata-at-demo/ # 父项目 ├── order-service/ # 订单服务（8081） ├── inventory-service/ # 库存服务（8082） └── account-service/ # 账户服务（8083）

3. 环境准备

3.1 组件版本

组件	版本
Spring Boot	2.7.18
Spring Cloud	2021.0.8
Seata	1.7.1
MySQL	8.0+
Nacos	2.2.3

3.2 数据库初始化

3.2.1 创建Seata所需数据库和表

-- 创建seata数据库CREATEDATABASEseata;USEseata;-- 创建undo_log表（Seata AT模式必须）CREATETABLEundo_log(idBIGINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,branch_idBIGINTNOTNULL,xidVARCHAR(100)NOTNULL,contextVARCHAR(128)NOTNULL,rollback_infoLONGBLOBNOTNULL,log_statusINTNOTNULL,log_createdDATETIMENOTNULL,log_modifiedDATETIMENOTNULL,UNIQUEKEYux_undo_log(xid,branch_id));

3.2.2 业务数据库初始化

order-service数据库：

CREATEDATABASEorder_db;USEorder_db;CREATETABLEorders(idBIGINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,user_idBIGINTNOTNULL,product_idBIGINTNOTNULL,countINTNOTNULL,moneyDECIMAL(10,2)NOTNULL,statusINTDEFAULT0COMMENT'0:创建中,1:已创建,2:已取消');CREATETABLEundo_log(-- 同上，每个业务库都需要undo_log表);

inventory-service数据库：

CREATEDATABASEinventory_db;USEinventory_db;CREATETABLEinventory(idBIGINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,product_idBIGINTNOTNULL,countINTNOTNULLDEFAULT0);INSERTINTOinventory(product_id,count)VALUES(1,100);CREATETABLEundo_log(-- 同上);

account-service数据库：

CREATEDATABASEaccount_db;USEaccount_db;CREATETABLEaccount(idBIGINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,user_idBIGINTNOTNULL,moneyDECIMAL(10,2)NOTNULLDEFAULT0.00);INSERTINTOaccount(user_id,money)VALUES(1,1000.00);CREATETABLEundo_log(-- 同上);

4. 代码实现

4.1 父项目POM.xml

<parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.7.18</version></parent><properties><spring-cloud.version>2021.0.8</spring-cloud.version><seata.version>1.7.1</seata.version></properties><dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>${spring-cloud.version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency><dependency><groupId>io.seata</groupId><artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId><version>${seata.version}</version></dependency></dependencies></dependencyManagement>

4.2 订单服务实现

4.2.1 POM.xml

<dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId></dependency><dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId></dependency></dependencies>

4.2.2 application.yml

server:port:8081spring:application:name:order-servicedatasource:driver-class-name:com.mysql.cj.jdbc.Driverurl:jdbc:mysql://localhost:3306/order_db?useSSL=false&serverTimezone=UTCusername:rootpassword:rootcloud:nacos:discovery:server-addr:localhost:8848openfeign:client:config:default:connectTimeout:5000readTimeout:5000jpa:hibernate:ddl-auto:updateshow-sql:trueseata:enabled:truetx-service-group:my_test_tx_groupregistry:type:nacosnacos:application:seata-serverserver-addr:localhost:8848group:SEATA_GROUPconfig:type:nacosnacos:server-addr:localhost:8848group:SEATA_GROUPdata-source-proxy-mode:AT

4.2.3 订单实体

@Entity@Table(name="orders")@DatapublicclassOrder{@Id@GeneratedValue(strategy=GenerationType.IDENTITY)privateLongid;privateLonguserId;privateLongproductId;privateIntegercount;privateBigDecimalmoney;privateIntegerstatus=0;}

4.2.4 Feign客户端

@FeignClient(name="inventory-service")publicinterfaceInventoryFeignClient{@PostMapping("/inventory/deduct")Stringdeduct(@RequestParamLongproductId,@RequestParamIntegercount);}@FeignClient(name="account-service")publicinterfaceAccountFeignClient{@PostMapping("/account/deduct")Stringdeduct(@RequestParamLonguserId,@RequestParamBigDecimalmoney);}

4.2.5 订单服务实现（核心）

@ServicepublicclassOrderService{@AutowiredprivateOrderRepositoryorderRepository;@AutowiredprivateInventoryFeignClientinventoryFeignClient;@AutowiredprivateAccountFeignClientaccountFeignClient;/** * 创建订单，Seata AT模式分布式事务 * @GlobalTransactional：标记为全局事务 */@GlobalTransactional(name="create-order-tx",rollbackFor=Exception.class)publicStringcreateOrder(Orderorder){System.out.println("开始创建订单...");// 1. 创建订单orderRepository.save(order);System.out.println("订单创建成功："+order.getId());// 2. 扣减库存StringinventoryResult=inventoryFeignClient.deduct(order.getProductId(),order.getCount());System.out.println("库存扣减结果："+inventoryResult);// 3. 扣减账户余额BigDecimaltotalMoney=order.getMoney().multiply(newBigDecimal(order.getCount()));StringaccountResult=accountFeignClient.deduct(order.getUserId(),totalMoney);System.out.println("账户扣减结果："+accountResult);// 模拟异常，测试回滚// if (true) throw new RuntimeException("模拟异常，测试回滚");System.out.println("订单创建完成！");return"订单创建成功："+order.getId();}}

4.2.6 订单控制器

@RestController@RequestMapping("/order")publicclassOrderController{@AutowiredprivateOrderServiceorderService;@PostMapping("/create")publicStringcreateOrder(@RequestBodyOrderorder){returnorderService.createOrder(order);}}

4.3 库存服务实现

4.3.1 application.yml

server:port:8082spring:application:name:inventory-servicedatasource:driver-class-name:com.mysql.cj.jdbc.Driverurl:jdbc:mysql://localhost:3306/inventory_db?useSSL=false&serverTimezone=UTCusername:rootpassword:rootcloud:nacos:discovery:server-addr:localhost:8848jpa:hibernate:ddl-auto:updateshow-sql:trueseata:enabled:truetx-service-group:my_test_tx_group# 其他配置同order-service

4.3.2 库存服务实现

@ServicepublicclassInventoryService{@AutowiredprivateInventoryRepositoryinventoryRepository;/** * 扣减库存，分支事务 */@Transactional(rollbackFor=Exception.class)publicStringdeduct(LongproductId,Integercount){System.out.println("开始扣减库存...");// 查询库存Inventoryinventory=inventoryRepository.findByProductId(productId);if(inventory==null){thrownewRuntimeException("库存不存在");}// 检查库存是否充足if(inventory.getCount()<count){thrownewRuntimeException("库存不足");}// 扣减库存inventory.setCount(inventory.getCount()-count);inventoryRepository.save(inventory);System.out.println("库存扣减成功："+productId);return"库存扣减成功";}}

4.4 账户服务实现

4.4.1 application.yml

server:port:8083spring:application:name:account-servicedatasource:driver-class-name:com.mysql.cj.jdbc.Driverurl:jdbc:mysql://localhost:3306/account_db?useSSL=false&serverTimezone=UTCusername:rootpassword:rootcloud:nacos:discovery:server-addr:localhost:8848jpa:hibernate:ddl-auto:updateshow-sql:trueseata:enabled:truetx-service-group:my_test_tx_group# 其他配置同order-service

4.4.2 账户服务实现

@ServicepublicclassAccountService{@AutowiredprivateAccountRepositoryaccountRepository;/** * 扣减账户余额，分支事务 */@Transactional(rollbackFor=Exception.class)publicStringdeduct(LonguserId,BigDecimalmoney){System.out.println("开始扣减账户余额...");// 查询账户Accountaccount=accountRepository.findByUserId(userId);if(account==null){thrownewRuntimeException("账户不存在");}// 检查余额是否充足if(account.getMoney().compareTo(money)<0){thrownewRuntimeException("余额不足");}// 扣减余额account.setMoney(account.getMoney().subtract(money));accountRepository.save(account);System.out.println("账户余额扣减成功："+userId);return"账户余额扣减成功";}}

5. Seata Server部署

5.1 下载Seata Server

从Seata官网下载Seata Server 1.7.1：https://github.com/seata/seata/releases

5.2 配置Seata Server

5.2.1 registry.conf

registry { type = "nacos" nacos { application = "seata-server" serverAddr = "localhost:8848" group = "SEATA_GROUP" namespace = "" cluster = "default" username = "nacos" password = "nacos" } } config { type = "nacos" nacos { serverAddr = "localhost:8848" namespace = "" group = "SEATA_GROUP" username = "nacos" password = "nacos" dataId = "seataServer.properties" } }

5.2.2 seataServer.properties

在Nacos中创建配置：

• Data ID: seataServer.properties
• Group: SEATA_GROUP
• 配置内容：

  store.mode=db store.db.datasource=druid store.db.dbType=mysql store.db.driverClassName=com.mysql.cj.jdbc.Driver store.db.url=jdbc:mysql://localhost:3306/seata?useSSL=false&serverTimezone=UTC store.db.user=root store.db.password=root store.db.minConn=5 store.db.maxConn=30 store.db.globalTable=global_table store.db.branchTable=branch_table store.db.lockTable=lock_table store.db.queryLimit=100 store.db.lockTable=lock_table store.db.maxWait=5000

5.3 启动Seata Server

# 解压后进入bin目录./seata-server.sh-h127.0.0.1-p8091-mdb

6. 启动Nacos

# 解压后进入bin目录./startup.sh-mstandalone

7. 测试Seata AT模式

7.1 启动服务

1. 启动Nacos
2. 启动Seata Server
3. 启动order-service
4. 启动inventory-service
5. 启动account-service

7.2 测试正常流程

7.2.1 发送请求

curl-XPOST-H"Content-Type: application/json"-d'{"userId":1,"productId":1,"count":10,"money":100.00}'http://localhost:8081/order/create

7.2.2 预期结果

• 订单服务：创建订单成功
• 库存服务：库存从100减到90
• 账户服务：账户余额从1000减到0
• 全局事务提交成功

7.3 测试回滚流程

7.3.1 修改订单服务代码

在OrderService.createOrder方法中添加异常：

// 模拟异常，测试回滚if(true)thrownewRuntimeException("模拟异常，测试回滚");

7.3.2 发送请求

同7.2.1

7.3.3 预期结果

• 订单服务：订单创建后回滚
• 库存服务：库存从100减到90后回滚到100
• 账户服务：账户余额从1000减到0后回滚到1000
• 全局事务回滚成功

8. Seata AT模式核心机制

8.1 SQL执行与Undo Log生成

8.1.1 执行SQL

UPDATEinventorySETcount=count-10WHEREproduct_id=1;

8.1.2 生成Undo Log

Seata会自动拦截SQL，生成Undo Log并写入数据库：

INSERTINTOundo_log(branch_id,xid,context,rollback_info,log_status,log_created,log_modified)VALUES(123456,'xid-123','serializable','{"beforeImage":{"count":100},"afterImage":{"count":90}}',1,NOW(),NOW());

8.2 事务回滚机制

8.2.1 回滚流程

1. TC通知RM执行回滚
2. RM读取Undo Log
3. RM执行回滚SQL：UPDATE inventory SET count = 100 WHERE product_id = 1 AND count = 90;
4. RM删除Undo Log

8.2.2 回滚条件

• 乐观锁机制：回滚SQL包含当前值条件，确保数据未被其他事务修改
• 幂等性：多次回滚操作结果一致

9. 监控与管理

9.1 Seata控制台

Seata提供了Web控制台，用于监控全局事务状态：

• 访问地址：http://localhost:7091
• 默认用户名/密码：seata/seata

9.2 核心监控指标

• 全局事务数量：当前活跃的全局事务数量
• 分支事务数量：当前活跃的分支事务数量
• 事务成功率：全局事务成功率
• 事务平均耗时：全局事务平均执行时间
• 回滚事务数量：回滚的全局事务数量

10. 最佳实践

10.1 配置优化

• 数据库连接池：增大连接池大小，支持更多并发事务
• Undo Log清理：定期清理过期的Undo Log，避免磁盘空间占用过大
• 超时设置：合理设置全局事务超时时间，避免事务长时间占用资源

10.2 开发注意事项

• @GlobalTransactional：仅在事务发起方添加，分支事务无需添加
• 本地事务：分支事务仍需添加@Transactional注解
• 幂等性：业务逻辑需考虑幂等性，避免重复执行
• 异常处理：合理处理异常，确保事务能正确回滚
• 避免长事务：全局事务应尽可能短，减少资源占用

10.3 部署建议

• Seata Server高可用：部署多个Seata Server实例，避免单点故障
• 数据库分离：Seata数据库与业务数据库分离，提高性能
• 网络优化：确保Seata Server与业务服务网络通畅，减少网络延迟

11. 常见问题与解决方案

11.1 问题：全局事务未生效

解决方案：

• 检查@GlobalTransactional注解是否添加
• 检查XID是否正确传递（通过Feign拦截器）
• 检查Seata配置是否正确

11.2 问题：事务回滚失败

解决方案：

• 检查Undo Log表是否正确创建
• 检查数据库权限是否足够
• 检查乐观锁条件是否满足（数据是否被其他事务修改）

11.3 问题：性能问题

解决方案：

• 优化SQL，减少执行时间
• 增大Seata Server的线程池大小
• 考虑拆分大事务为多个小事务

12. 总结

Seata AT模式是一种非侵入式的分布式事务解决方案，通过自动生成Undo Log和两阶段提交，实现了分布式事务的自动管理。其核心优势包括：

• 非侵入式：无需修改业务代码，只需添加@GlobalTransactional注解
• 自动回滚：自动生成Undo Log，支持事务回滚
• 高性能：异步提交，减少锁竞争
• 易于集成：与Spring Cloud、Dubbo等框架无缝集成
• 可靠性高：支持事务回滚，确保数据一致性

通过本实例，您可以深入理解Seata AT模式的工作原理和实现细节，并在实际项目中应用Seata AT模式解决分布式事务问题。