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[跨数据库、微服务] FreeSql 分布式事务 TCC/Saga 编排重要性
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2022-11-23 17:30:15 2022-11-23
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💻 前言

FreeSql 支持 MySql/SqlServer/PostgreSQL/Oracle/Sqlite/Firebird/达梦/Gbase/神通/人大金仓/翰高/Clickhouse/MsAccess Ado.net 数据库,以及 Odbc 的专门实现包。

FreeSql.Cloud 为 FreeSql 提供跨数据库访问,分布式事务TCC、SAGA解决方案,支持 .NET Core 2.1+, .NET Framework 4.0+.

本文主要讲解从跨数据库访问,到分布式事务落地,再升级到微服务服务编排探讨。写下本文更多的成份是带有疑问号,希望有微服务落地经验的朋友指教一下。

TCC 事务特点:

  • Try 用于资源冻结/预扣;
  • Try 全部环节通过,代表业务一定能完成,进入 Confirm 环节;
  • Try 任何环节失败,代表业务失败,进入 Cancel 环节;
  • Confirm 失败会进行重试N次,直到交付成功,或者人工干预;
  • Cancel 失败会进行重试N次,直到取消成功,或者人工干预;

SAGA 事务特点:

  • Commit 用于业务提交;
  • Commit 全部环节通过,代表业务交付成功;
  • Commit 任何环节失败,代表业务失败,进入 Cancel 环节;
  • Cancel 失败会进行重试N次,直到取消成功,或者人工干预;

由于 TCC/Saga 两种流程有相似之处,因此本文主要以 Saga 为例讲解应用代码。本文讲解的落地场景如下:

第一步:去 数据库db1 扣除 user.Point - 10

第二步:去 数据库db2 扣除 goods.Stock - 1
第三步:去 数据库db3 创建订单

第二步库存不足时,整个流程怎么执行?

⚡ 快速开始

dotnet add package FreeSql.Cloud

or

Install-Package FreeSql.Cloud

public enum DbEnum { db1, db2, db3 }
var fsql = new FreeSqlCloud<DbEnum>("app001"); //提示:泛型可以传入 string
fsql.DistributeTrace = log => Console.WriteLine(log.Split('\n')[0].Trim());
fsql.Register(DbEnum.db1, () => new FreeSqlBuilder()
.UseConnectionString(DataType.SqlServer, @"Data Source=...")
.Build());
fsql.Register(DbEnum.db2, () => new FreeSqlBuilder()
.UseConnectionString(DataType.MySql, @"Data Source=...")
.Build());
fsql.Register(DbEnum.db3, () => new FreeSqlBuilder()
.UseConnectionString(DataType.Oracle, @"Data Source=...")
.Build());
services.AddSingleton<IFreeSql>(fsql);
services.AddSingleton(fsql);
//注入两个类型,稳

FreeSqlCloud 必须定义成单例模式

🚀 关于分布式事务

FreeSqlCloud 提供 TCC/SAGA 分布式事务调度、失败重试、持久化重启后重新唤醒事务单元、等管理功能。

// 测试数据
fsql.Use(DbEnum.db1).Insert(new User { Id = 1, Name = "testuser01", Point = 10 }).ExecuteAffrows();
fsql.Use(DbEnum.db2).Insert(new Goods { Id = 1, Title = "testgoods01", Stock = 0 }).ExecuteAffrows();
var orderId = Guid.NewGuid();
await DB.Cloud.StartSaga(orderId.ToString(), "支付购买SAGA事务",
new SagaOptions
{
MaxRetryCount = 10, //重试次数
RetryInterval = TimeSpan.FromSeconds(10) //重试间隔
})
.Then<Saga1>(DbEnum.db1, new SagaBuyState { UserId = 1, Point = 10, GoodsId = 1, OrderId = orderId })
.Then<Saga2>(DbEnum.db2, new SagaBuyState { UserId = 1, Point = 10, GoodsId = 1, OrderId = orderId })
.Then<Saga3>(DbEnum.db3, new SagaBuyState { UserId = 1, Point = 10, GoodsId = 1, OrderId = orderId })
.ExecuteAsync();

由于商品库存不足,测试结果如下:

2022-08-17 05:24:00 【app001】db1 注册成功, 并存储 TCC/SAGA 事务相关数据
2022-08-17 05:24:00 【app001】成功加载历史未完成 TCC 事务 0 个
2022-08-17 05:24:00 【app001】成功加载历史未完成 SAGA 事务 0 个
2022-08-17 05:24:00 【app001】SAGA(85a95966-d5b0-4371-b54b-07d079d9fd78, 支付购买SAGA事务) Created successful, retry count: 10, interval: 10S
2022-08-17 05:24:00 【app001】SAGA(85a95966-d5b0-4371-b54b-07d079d9fd78, 支付购买SAGA事务) Unit1(第1步:数据库db1 扣除用户积分) COMMIT successful
2022-08-17 05:24:00 【app001】数据库使用[Use] db2
2022-08-17 05:24:00 【app001】SAGA(85a95966-d5b0-4371-b54b-07d079d9fd78, 支付购买SAGA事务) Unit2(第2步:数据库db2 扣除库存) COMMIT failed, ready to CANCEL, -ERR 扣除库存失败
2022-08-17 05:24:00 【app001】SAGA(85a95966-d5b0-4371-b54b-07d079d9fd78, 支付购买SAGA事务) Unit1(第1步:数据库db1 扣除用户积分) CANCEL successful
2022-08-17 05:24:00 【app001】SAGA(85a95966-d5b0-4371-b54b-07d079d9fd78, 支付购买SAGA事务) Completed, all units CANCEL successfully
  • Commit 用于业务提交;
  • Commit 全部环节通过,代表业务交付成功;
  • Commit 任何环节失败,代表业务失败,进入 Cancel 环节;
  • Cancel 失败会进行重试N次,直到取消成功,或者人工干预;

Saga1、Saga2、Saga3 的实现代码如下:

[Description("第1步:数据库db1 扣除用户积分")]
class Saga1 : SagaUnit<SagaBuyState>
{
public override async Task Commit()
{
var affrows = await Orm.Update<User>().Set(a => a.Point - State.Point)
.Where(a => a.Id == State.UserId && a.Point >= State.Point)
.ExecuteAffrowsAsync();
if (affrows <= 0) throw new Exception("扣除积分失败");
//记录积分变动日志?
}
public override async Task Cancel()
{
await Orm.Update<User>().Set(a => a.Point + State.Point)
.Where(a => a.Id == State.UserId)
.ExecuteAffrowsAsync(); //退还积分
//记录积分变动日志?
}
}
[Description("第2步:数据库db2 扣除库存")]
class Saga2 : SagaUnit<SagaBuyState>
{
public override async Task Commit()
{
var affrows = await Orm.Update<Goods>().Set(a => a.Stock - 1)
.Where(a => a.Id == State.GoodsId && a.Stock >= 1)
.ExecuteAffrowsAsync();
if (affrows <= 0) throw new Exception("扣除库存失败");
}
public override async Task Cancel()
{
await Orm.Update<Goods>().Set(a => a.Stock + 1)
.Where(a => a.Id == State.GoodsId)
.ExecuteAffrowsAsync(); //退还库存
}
}
[Description("第3步:数据库db3 创建订单")]
class Saga3 : SagaUnit<SagaBuyState>
{
public override async Task Commit()
{
await Orm.Insert(new Order { Id = State.OrderId, Status = Order.OrderStatus.Success })
.ExecuteAffrowsAsync();
}
public override Task Cancel()
{
return Task.CompletedTask;
}
}
class BuySagaState
{
public int UserId { get; set; }
public int Point { get; set; }
public Guid BuyLogId { get; set; }
public int GoodsId { get; set; }
public Guid OrderId { get; set; }
}

📯 关于微服务

最近几天在整理 FreeSql.Cloud 代码及相关示例,发现 TCC/Saga 事务单元内不是只能 CRUD 操作,它还可以调用远程 webapi 甚至 gRPC 服务。

事务单元内调用远程 webapi,同样可以获取失败重试、持久化等特点。请看以下代码示例:

// HTTP 服务编排??
var orderId = Guid.NewGuid();
await DB.Cloud.StartSaga(orderId.ToString(), "支付购买webapi(saga)",
new SagaOptions
{
MaxRetryCount = 10,
RetryInterval = TimeSpan.FromSeconds(10)
})
.Then<HttpSaga>(default, new HttpUnitState
{
Url = "https://192.168.1.100/saga/UserPoint",
Data = "UserId=1&Point=10&GoodsId=1&OrderId=" + orderId
})
.Then<HttpSaga>(default, new HttpUnitState
{
Url = "https://192.168.1.100/saga/GoodsStock",
Data = "UserId=1&Point=10&GoodsId=1&OrderId=" + orderId
})
.Then<HttpSaga>(default, new HttpUnitState
{
Url = "https://192.168.1.100/saga/OrderNew",
Data = "UserId=1&Point=10&GoodsId=1&OrderId=" + orderId
})
.ExecuteAsync();
class HttpSaga : SagaUnit<HttpUnitState>
{
public override Task Commit()
{
//Console.WriteLine("请求 webapi:" + State.Url + "/Commit" + State.Data);
return Task.CompletedTask;
}
public override Task Cancel()
{
//Console.WriteLine("请求 webapi:" + State.Url + "/Cancel" + State.Data);
return Task.CompletedTask;
}
}
class HttpUnitState
{
public string Url { get; set; }
public string Data { get; set; }
}
2022-08-17 06:11:05 【app001】db1 注册成功, 并存储 TCC/SAGA 事务相关数据
2022-08-17 06:11:05 【app001】成功加载历史未完成 TCC 事务 0 个
2022-08-17 06:11:05 【app001】成功加载历史未完成 SAGA 事务 0 个
2022-08-17 06:11:06 【app001】SAGA(2cad53d3-6d7e-481e-ad9a-15d4773a5397, 支付购买webapi(saga)) Created successful, retry count: 10, interval: 10S
2022-08-17 06:11:06 【app001】SAGA(2cad53d3-6d7e-481e-ad9a-15d4773a5397, 支付购买webapi(saga)) Unit1 COMMIT successful
2022-08-17 06:11:06 【app001】SAGA(2cad53d3-6d7e-481e-ad9a-15d4773a5397, 支付购买webapi(saga)) Unit2 COMMIT successful
2022-08-17 06:11:06 【app001】SAGA(2cad53d3-6d7e-481e-ad9a-15d4773a5397, 支付购买webapi(saga)) Unit3 COMMIT successful
2022-08-17 06:11:06 【app001】SAGA(2cad53d3-6d7e-481e-ad9a-15d4773a5397, 支付购买webapi(saga)) Completed, all units COMMIT successfully

这段代码是突然想出来的,由于没正式落地过微服务项目,故携带代码及类似的场景在 Natasha 技术大牛群里提出来讨论。

讨论原文:

微服务这些业务编排的,比如支付购买业务,用微服务怎么做。

第一步:去 server1 扣除 user.Point - 10

第二步:去 server2 扣除 goods.Stock - 1
第三步:去 server3 创建订单

第二步扣库存失败,怎么办?

很多人会回复消息队列,业务复杂了,不编排很难维护消息队列的。编排后的代码,让维护者更加直观。

感谢 dongfo 提供的参考方案:https://dtm.pub/app/order.html

DTM 解决方案也是使用的 saga 业务流程,看来 FreeSql.Cloud 没有走偏,做跨数据库事务可行,用来做 webapi 编排也不错。

我仍然好奇,很多 .net 微服务文章介绍 服务编排 的少之又少,希望有微服务落地经验的朋友多多指教。

问:是不是缺少了条件链路呢?A条件走A,B条件走B。

答:这种应该整个判断,在分支做条件会复杂很多,直观性会变差。

if (场景A)
StartSaga(...) 流程1
if (场景B)
StartSaga(...) 流程2

⛳ 结束语

FreeSql 支持很多数据库,功能强大、稳定性好,有好的想法可以一起讨论。

希望这篇文章能帮助大家轻松理解并熟练掌握 TCC/Saga 事务,为企业的项目研发贡献力量。

开源地址:https://github.com/dotnetcore/FreeSql

作者是什么人?

作者是一个入行 18年的老批,他目前写的.net 开源项目有:

开源项目 描述 开源地址 开源协议
ImCore 架构最简单,扩展性最强的聊天系统架构 https://github.com/2881099/im 最宽松的 MIT 协议,可商用
FreeRedis 最简单的 RediscClient https://github.com/2881099/FreeRedis 最宽松的 MIT 协议,可商用
csredis https://github.com/2881099/csredis 最宽松的 MIT 协议,可商用
FightLandlord 斗地主单机或网络版 https://github.com/2881099/FightLandlord 最宽松的 MIT 协议,学习用途
FreeScheduler 定时任务 https://github.com/2881099/FreeScheduler 最宽松的 MIT 协议,可商用
IdleBus 空闲容器 https://github.com/2881099/IdleBus 最宽松的 MIT 协议,可商用
FreeSql 国产最好用的 ORM https://github.com/dotnetcore/FreeSql 最宽松的 MIT 协议,可商用
FreeSql.Cloud 分布式事务tcc/saga https://github.com/2881099/FreeSql.Cloud 最宽松的 MIT 协议,可商用
FreeSql.AdminLTE 低代码后台管理项目生成 https://github.com/2881099/FreeSql.AdminLTE 最宽松的 MIT 协议,可商用
FreeSql.DynamicProxy 动态代理 https://github.com/2881099/FreeSql.DynamicProxy 最宽松的 MIT 协议,学习用途

需要的请拿走,这些都是最近几年的开源作品,以前更早写的就不发了。

QQ群:4336577(已满)、8578575(在线)、52508226(在线)

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