微服務架構下,解決資料一致性問題的實踐
隨著業務的快速發展,應用單體架構暴露出程式碼可維護性差、容錯率低、測試難度大和敏捷交付能力差等諸多問題,微服務應運而生。微服務的誕生一方面解決了上述問題,但是另一方面卻引入新的問題,其中主要問題之一就是: 如何保證微服務間的業務資料一致性。
本文將通過一個商品採購的業務,來看看在Dubbo的微服務架構下,如何通過Fescar來保障業務的資料一致性。本文所述的例子中,Dubbo 和 Fescar 的註冊配置服務中心均使用 Nacos。Fescar 0.2.1+ 開始支援 Nacos 註冊配置服務中心。
業務描述
使用者採購商品的業務,包含3個微服務:
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庫存服務: 扣減給定商品的庫存數量。
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訂單服務: 根據採購請求生成訂單。
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賬戶服務: 使用者賬戶金額扣減。
業務結構圖如下:
庫存服務(StorageService)
public interface StorageService { /** * deduct storage count */ void deduct(String commodityCode, int count); }複製程式碼
訂單服務(OrderService)
public interface OrderService { /** * create order */ Order create(String userId, String commodityCode, int orderCount); }複製程式碼
賬戶服務(AccountService)
public interface AccountService { /** * debit balance of user's account */ void debit(String userId, int money); }複製程式碼
說明: 以上三個微服務均是獨立部署。
8個步驟實現資料一致性
Step 1:初始化 MySQL 資料庫(需要InnoDB 儲存引擎)
在 resources/jdbc.properties 修改StorageService、OrderService、AccountService 對應的連線資訊。
jdbc.account.url=jdbc:mysql://xxxx/xxxx jdbc.account.username=xxxx jdbc.account.password=xxxx jdbc.account.driver=com.mysql.jdbc.Driver # storage db config jdbc.storage.url=jdbc:mysql://xxxx/xxxx jdbc.storage.username=xxxx jdbc.storage.password=xxxx jdbc.storage.driver=com.mysql.jdbc.Driver # order db config jdbc.order.url=jdbc:mysql://xxxx/xxxx jdbc.order.username=xxxx jdbc.order.password=xxxx jdbc.order.driver=com.mysql.jdbc.Driver複製程式碼
Step 2:建立 undo_log(用於Fescar AT 模式)表和相關業務表
相關建表指令碼可在 resources/sql/ 下獲取,在相應資料庫中執行 dubbo_biz.sql 中的業務建表指令碼,在每個資料庫執行 undo_log.sql 建表指令碼。
CREATE TABLE `undo_log` ( `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `branch_id` bigint(20) NOT NULL, `xid` varchar(100) NOT NULL, `rollback_info` longblob NOT NULL, `log_status` int(11) NOT NULL, `log_created` datetime NOT NULL, `log_modified` datetime NOT NULL, `ext` varchar(100) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`id`), KEY `idx_unionkey` (`xid`,`branch_id`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;複製程式碼
DROP TABLE IF EXISTS `storage_tbl`; CREATE TABLE `storage_tbl` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `commodity_code` varchar(255) DEFAULT NULL, `count` int(11) DEFAULT 0, PRIMARY KEY (`id`), UNIQUE KEY (`commodity_code`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8; DROP TABLE IF EXISTS `order_tbl`; CREATE TABLE `order_tbl` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `user_id` varchar(255) DEFAULT NULL, `commodity_code` varchar(255) DEFAULT NULL, `count` int(11) DEFAULT 0, `money` int(11) DEFAULT 0, PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8; DROP TABLE IF EXISTS `account_tbl`; CREATE TABLE `account_tbl` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `user_id` varchar(255) DEFAULT NULL, `money` int(11) DEFAULT 0, PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;複製程式碼
說明: 需要保證每個物理庫都包含 undo_log 表,此處可使用一個物理庫來表示上述三個微服務對應的獨立邏輯庫。
Step 3:引入 Fescar、Dubbo 和 Nacos 相關 POM 依賴
<properties> <fescar.version>0.2.1</fescar.version> <dubbo.alibaba.version>2.6.5</dubbo.alibaba.version> <dubbo.registry.nacos.version>0.0.2</dubbo.registry.nacos.version> </properties> <dependency> <groupId>com.alibaba.fescar</groupId> <artifactId>fescar-spring</artifactId> <version>${fescar.version}</version> </dependency> <dependency> <groupId>com.alibaba.fescar</groupId> <artifactId>fescar-dubbo-alibaba</artifactId> <version>${fescar.version}</version> <exclusions> <exclusion> <artifactId>dubbo</artifactId> <groupId>org.apache.dubbo</groupId> </exclusion> </exclusions> </dependency> <dependency> <groupId>com.alibaba</groupId> <artifactId>dubbo</artifactId> <version>${dubbo.alibaba.version}</version> </dependency> <dependency> <groupId>com.alibaba</groupId> <artifactId>dubbo-registry-nacos</artifactId> <version>${dubbo.registry.nacos.version}</version> </dependency>複製程式碼
說明: 由於當前 apache-dubbo 與 dubbo-registry-nacos jar存在相容性問題,需要排除 fescar-dubbo 中的 apache.dubbo 依賴並手動引入 alibaba-dubbo,後續 apache-dubbo(2.7.1+) 將相容 dubbo-registry-nacos。在Fescar 中 fescar-dubbo jar 支援 apache.dubbo,fescar-dubbo-alibaba jar 支援 alibaba-dubbo。
Step 4:微服務 Provider Spring配置
分別在三個微服務Spring配置檔案(dubbo-account-service.xml、 dubbo-order-service 和 dubbo-storage-service.xml )進行如下配置:
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配置 Fescar 代理資料來源
<bean id="accountDataSourceProxy" class="com.alibaba.fescar.rm.datasource.DataSourceProxy"> <constructor-arg ref="accountDataSource"/> </bean> <bean id="jdbcTemplate" class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate"> <property name="dataSource" ref="accountDataSourceProxy"/> </bean>複製程式碼
此處需要使用 com.alibaba.fescar.rm.datasource.DataSourceProxy 包裝 Druid 資料來源作為直接業務資料來源,DataSourceProxy 用於業務 SQL 的攔截解析並與 TC 互動協調事務操作狀態。
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配置 Dubbo 註冊中心
<dubbo:registry address="nacos://${nacos-server-ip}:8848"/>複製程式碼
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配置 Fescar GlobalTransactionScanner
<bean class="com.alibaba.fescar.spring.annotation.GlobalTransactionScanner"> <constructor-arg value="dubbo-demo-account-service"/> <constructor-arg value="my_test_tx_group"/> </bean>複製程式碼
此處構造方法的第一個引數為業務自定義 applicationId,若在單機部署多微服務需要保證 applicationId 唯一。
構造方法的第二個引數為 Fescar 事務服務邏輯分組,此分組通過配置中心配置項 service.vgroup_mapping.my_test_tx_group 對映到相應的 Fescar-Server 叢集名稱,然後再根據叢集名稱.grouplist 獲取到可用服務列表。
Step 5:事務發起方配置
在 dubbo-business.xml 配置以下配置:
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配置 Dubbo 註冊中心
同 Step 4
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配置 Fescar GlobalTransactionScanner
同 Step 4
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在事務發起方 service 方法上新增 @GlobalTransactional 註解
@GlobalTransactional(timeoutMills = 300000, name = "dubbo-demo-tx")複製程式碼
timeoutMills 為事務的總體超時時間預設60s,name 為事務方法簽名的別名,預設為空。註解內參數均可省略。
Step 6:啟動 Nacos-Server
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下載 Nacos-Server 最新 release 包並解壓
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執行 Nacos-server
Linux/Unix/Mac
sh startup.sh -m standalone複製程式碼
Windows
cmd startup.cmd -m standalone複製程式碼
訪問 Nacos 控制檯:http://localhost:8848/nacos/index.html#/configurationManagement?dataId=&group=&appName=&namespace
若訪問成功說明 Nacos-Server 服務執行成功(預設賬號/密碼: nacos/nacos)
Step 7:啟動 Fescar-Server
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下載 Fescar-Server 最新 release 包並解壓
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初始化 Fescar 配置
進入到 Fescar-Server 解壓目錄 conf 資料夾下,確認 nacos-config.txt 的配置值(一般不需要修改),確認完成後執行 nacos-config.sh 指令碼初始化配置。
sh nacos-config.sh $Nacos-Server-IP複製程式碼
eg:
sh nacos-config.sh localhost 複製程式碼
指令碼執行最後輸出 "init nacos config finished, please start fescar-server." 說明推送配置成功。若想進一步確認可登陸Nacos 控制檯 配置列表 篩選 Group=FESCAR_GROUP 的配置項。
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修改 Fescar-server 服務註冊方式為 nacos
進入到 Fescar-Server 解壓目錄 conf 資料夾下 registry.conf 修改 type="nacos" 並配置 Nacos 的相關屬性。
registry { # file nacos type = "nacos" nacos { serverAddr = "localhost" namespace = "public" cluster = "default" } file { name = "file.conf" } }複製程式碼
type : 可配置為 nacos 和 file,配置為 file 時無服務註冊功能
nacos.serverAddr : Nacos-Sever 服務地址(不含埠號)
nacos.namespace : Nacos 註冊和配置隔離 namespace
nacos.cluster : 註冊服務的叢集名稱
file.name : type = "file" classpath 下配置檔名
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執行 Fescar-server
Linux/Unix/Mac
sh fescar-server.sh $LISTEN_PORT $PATH_FOR_PERSISTENT_DATA $IP(此引數可選)複製程式碼
Windows
cmd fescar-server.bat $LISTEN_PORT $PATH_FOR_PERSISTENT_DATA $IP(此引數可選)複製程式碼
$LISTEN_PORT : Fescar-Server 服務埠
$PATH_FOR_PERSISTENT_DATA : 事務操作記錄檔案儲存路徑(已存在路徑)
$IP(可選引數) : 用於多 IP 環境下指定 Fescar-Server 註冊服務的IP
eg : sh fescar-server.sh 8091 /home/admin/fescar/data/
執行成功後可在 Nacos 控制檯看到 服務名 =serverAddr 服務註冊列表:
Step 8:啟動微服務並測試
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修改業務客戶端發現註冊方式為 nacos
同Step 7 中[修改 Fescar-server 服務註冊方式為 nacos] 步驟
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啟動 DubboAccountServiceStarter
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啟動 DubboOrderServiceStarter
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啟動 DubboStorageServiceStarter
啟動完成可在 Nacos 控制檯服務列表 看到啟動完成的三個 provider:
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啟動 DubboBusinessTester 進行測試
注意: 在標註 @GlobalTransactional 註解方法內部顯示的丟擲異常才會進行事務的回滾。整個 Dubbo 服務呼叫鏈路只需要在事務最開始發起方的 service 方法標註註解即可。
通過以上8個步驟,我們實現了使用者採購商品的業務中庫存、訂單和賬戶3個獨立微服務之間的資料一致性。