[Java实战]Spring Boot整合Seata：分布式事务一致性解决方案（三十一）

[Java实战]Spring Boot整合Seata：分布式事务一致性解决方案（三十一）

引言

在微服务架构中，业务逻辑被拆分为多个独立的服务，每个服务可能拥有独立的数据库。当需要跨服务操作多个数据库时，如何保证数据的一致性成为关键挑战。Seata（Simple Extensible Autonomous Transaction Architecture）是阿里开源的分布式事务解决方案，支持AT、TCC、SAGA等多种事务模式。本文以 AT模式 为例，结合Spring Boot，讲解如何实现分布式事务的强一致性。

一、分布式事务与Seata原理

1.1 分布式事务的挑战

• CAP理论：在分布式系统中，一致性（Consistency）、可用性（Availability）、分区容错性（Partition Tolerance）无法同时满足。
• BASE理论：通过牺牲强一致性，实现最终一致性（Basically Available, Soft state, Eventually consistent）。

1.2 Seata的核心概念

• TC（Transaction Coordinator）：事务协调器，负责全局事务的提交或回滚。
• TM（Transaction Manager）：事务管理器，定义全局事务的边界（如@GlobalTransactional）。
• RM（Resource Manager）：资源管理器，管理分支事务的资源（如数据库连接）。

1.3 AT模式工作原理

1. 阶段一（提交预操作）：
   • TM向TC注册全局事务。
   • RM执行SQL操作，生成前置镜像（before image）和后置镜像（after image），并记录undo_log。
2. 阶段二（提交或回滚）：
   • 全局事务成功：TC异步删除undo_log。
   • 全局事务失败：TC根据undo_log反向补偿数据。

二、环境准备

2.1 依赖组件

• Seata Server：1.5.0+
• 注册中心：Nacos（或其他支持的服务发现组件）
• 数据库：MySQL（需支持undo_log表）

2.2 数据库表准备

在每个业务数据库中添加 undo_log 表：

CREATE TABLE `undo_log` (`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,`branch_id` bigint(20) NOT NULL,`xid` varchar(100) NOT NULL,`context` varchar(128) NOT NULL,`rollback_info` longblob NOT NULL,`log_status` int(11) NOT NULL,`log_created` datetime NOT NULL,`log_modified` datetime NOT NULL,PRIMARY KEY (`id`),UNIQUE KEY `ux_undo_log` (`xid`,`branch_id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

三、Docker部署Nacos与Seata Server

3.1 部署Nacos

使用Docker快速启动Nacos服务：

# 拉取Nacos镜像（以2.0.3版本为例）
docker pull docker.1ms.run/nacos/nacos-server:v2.0.3# 启动Nacos容器（单机模式）
docker run -d \--name nacos-server \-p 8848:8848 \-e MODE=standalone \  # 单机模式-e JVM_XMS=256m \    # 最小内存-e JVM_XMX=256m \    # 最大内存--restart=always \docker.1ms.run/nacos/nacos-server:v2.0.3#整合执行  docker run -d --name nacos-server -p 8848:8848 -e MODE=standalone -e JVM_XMS=256m -e JVM_XMX=256m --restart=always docker.1ms.run/nacos/nacos-server:v2.0.3

验证访问：浏览器打开 http://localhost:8848/nacos，默认账号/密码：nacos/nacos。

3.2 部署Seata Server

拉取Seata镜像并启动容器：

# 拉取Seata镜像（以1.5.0版本为例）
docker pull docker.1ms.run/seataio/seata-server:1.5.0# 启动Seata Server容器
docker run -d \--name seata-server \-p 8091:8091 \        # Seata TC端口-p 7091:7091 \        # Seata控制台端口（可选）-e SEATA_IP=宿主机IP \  # 需替换为实际IP（用于微服务连接）-e SEATA_CONFIG_NAME=file:/seata-server/resources/registry \--restart=always \docker.1ms.run/seataio/seata-server:1.5.0#整合一行方便执行docker run -d --name seata-server -p 8091:8091 -p 7091:7091 -e SEATA_IP=192.168.231.132 -e SEATA_CONFIG_NAME=file:/seata-server/resources/registry --restart=always docker.1ms.run/seataio/seata-server:1.5.0

3.3 Docker Compose一键部署 （可选）

创建 docker-compose.yml：

version: '3'
services:nacos-server:image: nacos/nacos-server:v2.0.3ports:- "8848:8848"environment:- MODE=standalonenetworks:- seata-netseata-server:image: seataio/seata-server:1.5.0ports:- "8091:8091"- "7091:7091"environment:- SEATA_IP=宿主机IPvolumes:- ~/seata/config:/seata-server/resourcesnetworks:- seata-netdepends_on:- nacos-servernetworks:seata-net:driver: bridge

启动命令：

docker-compose up -d

3.4 关键配置挂载（可选）

若需自定义Seata配置（如注册中心），可通过挂载配置文件：

1. 创建本地目录 ~/seata/config，放入 registry.conf：

registry {type = "nacos"nacos {application = "seata-server"serverAddr = "宿主机IP:8848"  # 替换为Nacos容器IP或宿主机IPnamespace = "public"cluster = "default"}
}config {type = "nacos"nacos {serverAddr = "宿主机IP:8848"namespace = "public"group = "SEATA_GROUP"}
}

2. 启动容器时挂载配置：

docker run -d \... \-v ~/seata/config:/seata-server/resources \seataio/seata-server:1.5.0

四、Spring Boot项目配置

4.1 修改微服务配置

在 application.yml 中，确保Seata和Nacos指向Docker容器地址：

seata:application-id: order-service    # 服务名tx-service-group: my_tx_group    # 事务组名（需与Seata Server配置一致）service:vgroup-mapping:my_tx_group: default         # 事务组映射到Seata集群registry:type: nacos                    # 注册中心类型nacos:server-addr: 192.168.231.132:8848namespace: publicconfig:type: nacosnacos:server-addr: 192.168.231.132:8848group: SEATA_GROUPnamespace: public

4.2 确保容器间网络互通

若微服务也在Docker中运行，建议使用自定义网络：

# 创建自定义网络
docker network create seata-net# 启动容器时加入网络
docker run -d --network seata-net --name nacos-server ... 
docker run -d --network seata-net --name seata-server ... 

此时，微服务容器可通过容器名（如 nacos-server:8848）访问Nacos和Seata。

五、业务代码与测试

业务代码（如全局事务注解 @GlobalTransactional）无需修改，与本地部署完全一致。测试步骤参考原文档，重点关注以下验证点：

1. 服务注册验证：

• 在Nacos控制台查看 order-service、seata-server 是否注册成功。

2. 事务回滚验证：

• 模拟账户扣款异常，检查订单、库存数据是否回滚。

3. 日志排查：
   • 查看Seata Server容器日志：

     docker logs -f seata-server
     

六、Spring Boot整合Seata

6.1 项目结构

distributed-transaction-demo
├── order-service       # 订单服务
├── storage-service     # 库存服务
└── account-service     # 账户服务

6.2 添加依赖

在父工程或各子模块的 pom.xml 中添加依赖：

<!-- Seata Starter -->
<dependency><groupId>io.seata</groupId><artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId><version>1.5.0</version>
</dependency>
<!-- Nacos Discovery -->
<dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId><version>3.1.3</version> <!-- 使用与你的 Spring Cloud 版本兼容的版本 -->
</dependency>

6.3 配置Seata

在 application.yml 中配置Seata：

seata:application-id: order-service    # 服务名tx-service-group: my_tx_group    # 事务组名（需与Seata Server配置一致）service:vgroup-mapping:my_tx_group: default         # 事务组映射到Seata集群registry:type: nacos                    # 注册中心类型nacos:server-addr: 192.168.231.132:8848namespace: publicconfig:type: nacosnacos:server-addr: 192.168.231.132:8848group: SEATA_GROUPnamespace: public

6.5 业务代码实现

以订单服务为例，实现分布式事务：

@Service
public class OrderService {@Autowiredprivate OrderMapper orderMapper;@Autowiredprivate StorageFeignClient storageFeignClient;@Autowiredprivate AccountFeignClient accountFeignClient;@GlobalTransactional  // 开启全局事务public void createOrder(Order order) {// 1. 扣减库存storageFeignClient.deduct(order.getProductId(), order.getCount());// 2. 创建订单orderMapper.insert(order);// 3. 扣减账户余额accountFeignClient.deduct(order.getUserId(), order.getMoney());}
}

七、测试步骤

7.1 启动服务

1. 启动 Nacos、Seata Server。
2. 依次启动 account-service、storage-service、order-service。

7.2 正常场景测试

使用Postman调用订单服务接口：

POST http://localhost:8080/order/create
Body:
{"userId": 1,"productId": 1,"count": 10,"money": 100
}

预期结果：订单创建成功，库存和账户余额均扣减。

7.3 异常场景测试

在 accountService.deduct() 方法中模拟异常：

public void deduct(Long userId, BigDecimal money) {// 模拟异常if (userId == 1) {throw new RuntimeException("账户扣款失败！");}// 正常扣款逻辑...
}

预期结果：订单未创建，库存扣减回滚，实现数据一致性。

八、常见问题与解决方案

1. Seata Server无法连接Nacos

   • 检查Nacos地址和命名空间配置。
   • 确保Nacos中已配置 service.vgroupMapping。

2. undo_log表未生成

   • 检查数据库连接配置。
   • 确保每个业务库都执行了 undo_log.sql。

3. 事务未回滚

   • 确认方法上添加了 @GlobalTransactional。
   • 检查异常是否被捕获（需抛出RuntimeException）。

九、总结

通过Seata的AT模式，Spring Boot可以轻松实现分布式事务的强一致性。核心步骤包括配置Seata Server、添加undo_log表、使用 @GlobalTransactional 注解标记全局事务。实际应用中需根据业务场景选择合适的事务模式（如TCC适用于高并发场景）。

附录

• Seata官方文档

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