分散式學習筆記十一：分散式事務模型DTP
一。 DTP簡介
X/Open DTP(X/Open Distributed Transaction Processing Reference Model) 是X/Open 這個組織定義的一套分散式事務的標準，也就是了定義了規範和API介面，由廠商進行具體的實現
X/Open DTP 定義了三個元件： AP，TM，RM
AP(Application Program)：也就是應用程式，可以理解為使用DTP的程式
RM(Resource Manager)：資源管理器，這裡可以理解為一個DBMS系統，或者訊息伺服器管理系統，應用程式通過資源管理器對資源進行控制。資源必須實現XA定義的介面
TM(Transaction Manager)：事務管理器，負責協調和管理事務，提供給AP應用程式程式設計介面（TX協議）以及管理資源管理器
其中，AP 可以和TM 以及 RM 通訊，TM 和 RM 互相之間可以通訊，DTP模型裡面定義了XA介面，TM 和 RM 通過XA介面進行雙向通訊，例如:TM通知RM提交事務或者回滾事務，RM把提交結果通知給TM。AP和RM之間則通過RM提供的Native API 進行資源控制，這個沒有進行約API和規範，各個廠商自己實現自己的資源控制，比如Oracle自己的資料庫驅動程式。
其中在DTP定了以下幾個概念：
事務：一個事務是一個完整的工作單元，由多個獨立的計算任務組成，這多個任務在邏輯上是原子的。
全域性事務：對於一次性操作多個資源管理器的事務，就是全域性事務
分支事務：在全域性事務中，某一個資源管理器有自己獨立的任務，這些任務的集合作為這個資源管理器的分支任務
控制執行緒：用來表示一個工作執行緒，主要是關聯AP,TM,RM三者的一個執行緒，也就是事務上下文環境。簡單的說，就是需要標識一個全域性事務以及分支事務的關係。
分散式事務模型 使用二階段提交協議2PC(Two-phaseCommit) 實現多資料來源事務處理
準備階段
事務協調者(事務管理器)給每個參與者(資源管理器)傳送Prepare訊息，每個參與者要麼直接返回失敗(如許可權驗證失敗)，要麼在本地執行事務，寫本地的redo和undo日誌，但不提交，到達一種“萬事俱備，只欠東風”的狀態。
提交階段
如果協調者收到了參與者的失敗訊息或者超時，直接給每個參與者傳送回滾(Rollback)訊息；否則，傳送提交(Commit)訊息；參與者根據協調者的指令執行提交或者回滾操作，釋放所有事務處理過程中使用的鎖資源。(注意:必須在最後階段釋放鎖資源)
出現部分資源失敗後的處理情況
二階段提交看起來確實能夠提供原子性的操作，但是不幸的事，二階段提交還是有幾個缺點的、
1、同步阻塞問題。執行過程中，所有參與節點都是事務阻塞型的。當參與者佔有公共資源時，其他第三方節點訪問公共資源不得不處於阻塞狀態。
2、單點故障。由於協調者的重要性，一旦協調者發生故障。參與者會一直阻塞下去。尤其在第二階段，協調者發生故障，那麼所有的參與者還都處於鎖定事務資源的狀態中，而無法繼續完成事務操作。（如果是協調者掛掉，可以重新選舉一個協調者，但是無法解決因為協調者宕機導致的參與者處於阻塞狀態的問題）
3、資料不一致。在二階段提交的階段二中，當協調者向參與者傳送commit請求之後，發生了局部網路異常或者在傳送commit請求過程中協調者發生了故障，這回導致只有一部分參與者接受到了commit請求。而在這部分參與者接到commit請求之後就會執行commit操作。但是其他部分未接到commit請求的機器則無法執行事務提交。於是整個分散式系統便出現了資料部一致性的現象。
4、二階段無法解決的問題：協調者再發出commit訊息之後宕機，而唯一接收到這條訊息的參與者同時也宕機了。那麼即使協調者通過選舉協議產生了新的協調者，這條事務的狀態也是不確定的，沒人知道事務是否被已經提交。
二。DTP程式設計模型JTA
JTA(Java Transaction API)是符合X/Open DTP的一個程式設計模型，事務管理和資源管理器支架也是用了XA協議。
1》TA的構成
a、高層應用事務界定介面，供事務客戶界定事務邊界的
b、X/Open XA協議(資源之間的一種標準化的介面)的標準Java對映，它可以使事務性的資源管理器參與由外部事務管理器控制的事務中
c、高層事務管理器介面，允許應用程式伺服器為其管理的應用程式界定事務的邊界
2》JTA的主要介面
位於javax.transaction包中
a、UserTransaction介面：讓應用程式得以控制事務的開始、掛起、提交、回滾等。由Java客戶端程式或EJB呼叫。
b、TransactionManager 介面：用於應用伺服器管理事務狀態
c、Transaction介面：用於執行相關事務操作
d、XAResource介面：用於在分散式事務環境下，協調事務管理器和資源管理器的工作
e、Xid介面：為事務識別符號的Java對映
注：前3個介面位於Java EE版的類庫 javaee.jar 中，Java SE中沒有提供！UserTransaction是程式設計常用的介面
注意的是JTA只提供了介面，沒有具體的實現。
JTS(Java Transaction Service)是服務OTS的JTA的實現。簡單的說JTS實現了JTA介面，並且符合OTS的規範。
JTA的事務週期可橫跨多個JDBC Connection生命週期，對眾多Connection進行排程，實現其事務性要求。
JTA可以處理任何提供符合XA介面的資源。包括：JDBC連線，資料庫，JMS，商業物件等等。
3》JTA實現
JOTM(Java Open Transaction Manager)是ObjectWeb的一個開源JTA實現，它本身也是開源應用程式伺服器JOnAS(Java Open Application Server)的一部分，為其提供JTA分散式事務的功能。官網：http://jotm.objectweb.org
Atomikos 是一個為Java平臺提供增值服務的並且開源類事務管理器提供 以下是包括在這個開源版本中的一些功能：
1 全面崩潰 / 重啟恢復
2 相容標準的SUN公司JTA API
3 巢狀事務
4 為XA和非XA提供內建的JDBC介面卡
官網：https://www.atomikos.com/
三。Spring整合JTA
因為spring的
<tx:annotation-driven transaction-manager="springTransactionManager"/> 只能指定一個事務管理器 所以多資料來源下 肯定不能使用同一個事務管理器
必須使用jta事務
1》使用jtom配置jta實現
模擬環境
mysql 下存在表 mymoney 存在使用者zs 餘額 1000 建表sql
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS dtp;
USE dtp;
CREATE TABLE mymoney(
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
NAME VARCHAR(20),
lostedmoney INT
);
INSERT INTO mymoney(id,NAME,lostedmoney) VALUES(1,'zs',1000);
oracle下存在表mymoney 存在使用者ls 餘額300 建表sql
oracle下 scott賬號下 建立相同表
CREATE TABLE mymoney(
id number PRIMARY KEY ,
NAME VARCHAR2(20),
lostedmoney number
);
INSERT INTO mymoney(id,NAME,lostedmoney) VALUES(2,'ls',300);
模擬zs給ls轉賬 自然涉及到多資料來源分散式事務
配置spring支援jtom的環境 （使用xapool管理資料來源）
maven依賴：
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>cn.et</groupId>
<artifactId>spring</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-context</artifactId>
<version>4.3.13.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-tx</artifactId>
<version>4.3.13.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-aop</artifactId>
<version>4.3.13.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-jdbc</artifactId>
<version>4.3.13.RELEASE</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/jotm/jotm -->
<dependency>
<groupId>jotm</groupId>
<artifactId>jotm</artifactId>
<version>2.0.10</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.ow2.jotm/jotm-core -->
<dependency>
<groupId>org.ow2.jotm</groupId>
<artifactId>jotm-core</artifactId>
<version>2.2.3</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.ow2.jotm/jotm-datasource -->
<dependency>
<groupId>org.ow2.jotm</groupId>
<artifactId>jotm-datasource</artifactId>
<version>2.2.3</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.ow2.jotm/jotm-standalone -->
<dependency>
<groupId>org.ow2.jotm</groupId>
<artifactId>jotm-standalone</artifactId>
<version>2.2.3</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/javax.resource/javax.resource-api -->
<dependency>
<groupId>javax.resource</groupId>
<artifactId>javax.resource-api</artifactId>
<version>1.7</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.experlog/xapool -->
<dependency>
<groupId>com.experlog</groupId>
<artifactId>xapool</artifactId>
<version>1.5.0</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/mysql/mysql-connector-java -->
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<version>5.1.44</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.jslsolucoes</groupId>
<artifactId>ojdbc6</artifactId>
<version>11.2.0.1.0</version>
</dependency>
</dependencies>
</project>
新增spring配置檔案 配置 兩個資料來源 並且將兩個支援xa的資料來源 繫結到一個資源管理器 UserTranscation中
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
xsi:schemaLocation="
http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/tx
http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-4.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/aop
http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/context
http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.0.xsd
">
<context:component-scan base-package="cn"></context:component-scan>
<bean id="txCurrent" class="org.objectweb.jotm.Current"></bean>
<!-- 使用xapool配置支援xa的資源（mysql資料庫）連線池 -->
<bean id="xaMysqlDataSource" class="org.enhydra.jdbc.pool.StandardXAPoolDataSource" destroy-method="shutdown">
<property name="dataSource">
<!-- 定義支援mysql的xa資料來源 -->
<bean class="org.enhydra.jdbc.standard.StandardXADataSource" destroy-method="shutdown">
<property name="driverName" value="com.mysql.jdbc.Driver"></property>
<property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/dtp"></property>
<!-- 注意使用者名稱密碼不能配在這裡 否則無法讀取 -->
<!-- 註冊到txCurrent -->
<property name="transactionManager" ref="txCurrent"></property>
</bean>
</property>
<property name="user" value="root"></property>
<property name="password" value="123456"></property>
</bean>
<bean id="mysqlJdbcTemplate" class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate">
<property name="dataSource" ref="xaMysqlDataSource" />
</bean>
<!-- 使用xapool配置支援xa的資源（oracle資料庫）連線池 -->
<bean id="xaOracleDataSource" class="org.enhydra.jdbc.pool.StandardXAPoolDataSource" destroy-method="shutdown">
<property name="dataSource">
<!-- 定義支援mysql的xa資料來源 -->
<bean class="org.enhydra.jdbc.standard.StandardXADataSource" destroy-method="shutdown">
<property name="driverName" value="oracle.jdbc.OracleDriver"></property>
<property name="url" value="jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:orcl"></property>
<!-- 註冊到txCurrent -->
<property name="transactionManager" ref="txCurrent"></property>
</bean>
</property>
<property name="user" value="scott"></property>
<property name="password" value="tiger"></property>
</bean>
<bean id="oracleJdbcTemplate" class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate">
<property name="dataSource" ref="xaOracleDataSource" />
</bean>
<!-- 配置jta事務 userTransaction必須將所有的資料來源（RM）註冊到txCurrent中-->
<bean id="springTransactionManager" class="org.springframework.transaction.jta.JtaTransactionManager">
<property name="userTransaction" ref="txCurrent" />
</bean>
<tx:annotation-driven transaction-manager="springTransactionManager"/>
</beans>
新增zs的資料處理類
package cn.et.dao;
import javax.annotation.Resource;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.stereotype.Repository;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
@Transactional
@Repository
public class UserZsDao {
@Autowired
private UserLsDao userLsDao;
@Resource(name="mysqlJdbcTemplate")
JdbcTemplate mysqlJdbcTemplate;
public void zsMinus(int money){
//zs的mysql扣款
String sql="update MYMONEY set lostedmoney=lostedmoney-"+money+" where id=1";
mysqlJdbcTemplate.execute(sql);
//呼叫ls的oracle加錢
userLsDao.lsAdd(money);
//模擬出現異常 檢視資料兩個操作資料是否都回滾
String a=null;
a.toCharArray();
}
}
處理ls的資料處理類
package cn.et.dao;
import javax.annotation.Resource;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.stereotype.Repository;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
@Transactional
@Repository
public class UserLsDao {
@Resource(name="oracleJdbcTemplate")
JdbcTemplate oracleJdbcTemplate;
public void lsAdd(int money){
String sql="update MYMONEY set lostedmoney=lostedmoney+"+money+" where id=2";
oracleJdbcTemplate.execute(sql);
}
}
新增測試類
package cn.et.dao;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
ClassPathXmlApplicationContext cpxac=new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
UserZsDao userZsDao=(UserZsDao)cpxac.getBean("userZsDao");
userZsDao.zsMinus(100);
cpxac.close();
}
}
執行後 發現出現異常正常回滾