基于可靠消息方案的分布式事务:Lottor使用

前面两篇文章介绍了笔者关于可靠消息方案的分布式事务的实现思路以及Java中的事务概念,奈何工作抽不出时间,如今时隔已久,分布式事务系列拖了很久,一直没能好好把项目和文章整理一下,实在心里有愧。

Lottor介绍

Lottor用于解决微服务架构下分布式事务的问题,基于可靠性消息事务模型实现。

Lottor的结构

Lottor由三部分组成:

  • Lottor Server
  • Lottor Client
  • Lottor Admin UI

Lottor服务器与客户端之间使用Netty通信。所有的客户端(生产端和消费端)都会与服务器保持长连接。Lottor Admin UI用于展示系统中的事务组详细信息,包括预提交的事务组、消费失败的事务消息,并支持页面操作失败的消息(如重试)。

关于Lottor的实现思路简略可以参见 基于可靠消息方案的分布式事务:Lottor介绍 ,后面会详细介绍。

如何使用

Lottor Client存储方式支持Redis和MongoDB,Lottor Server目前数据存储只支持MongoDB。Lottor客户端和服务器都会注册到服务发现组件,支持Consul、zookeeper、Eureka。目前对于Spring Cloud的集成更为方便,Lottor Server服务器发送事务消息到Lottor Client消费方时,使用了Spring Cloud集成的消息驱动组件Spring Cloud Stream,不过这属于弱耦合,Lottor暂时不考虑这部分的解耦。

体验一下Lottor准备的samples,需要准备如下组件:

  1. 安装好Consul或其他服务发现组件;
  2. 消息中间件rabbitmq或kafka(目前Spring Cloud Stream完全适配这两种消息中间件);
  3. MongoDB,Lottor Server存储的方式;
  4. Redis(可选),客户端的存储方式,也可为Redis。

如果你想很快尝试项目中的Samples,请选择如上的准备事项的第一个选择,避免耽误你的时间。

具体启动步骤:

  1. 首先需要启动Lottor Server,有两个端口,9888用于Netty Server通信,9666为对外暴露的Http端口(用于提供Lottor Admin UI的接口和Lottor Client连接);
  2. 启动lottor-samples下的lottor-demo-consumer,端口为8007;
  3. 启动lottor-samples下的lottor-demo-producer,端口为8009。

启动好如上三个服务之后,将会在两个客户端服务的控制台看到如下的日志:

c.b.l.c.n.impl.NettyClientServiceImpl   : 连接到Lottor Server【127.0.0.1:9998】
c.b.l.c.n.impl.NettyClientServiceImpl   : Connect to【127.0.0.1:9998】c.b.l.c.n.h.NettyClientMessageHandler   : 成功连接到Lottor Server
c.b.l.c.cache.impl.TxOperateServiceImpl : 启动OperatePool操作线程数量为:8
c.b.l.core.service.impl.InitServiceImpl : 分布式事务Cache初始化成功!
o.s.s.c.ThreadPoolTaskScheduler         : Initializing ExecutorService  'taskScheduler'

客户端还会按照一定的时间周期向Lottor Server发送心跳,并收到服务端的心跳回应。如下所示:

c.b.l.c.n.h.NettyClientMessageHandler : 发送【心跳】事件到Lottor Server【127.0.0.1:9998】
c.b.l.c.n.h.NettyClientMessageHandler : 接收到 Lottor 服务端 【127.0.0.1:9998】 的【心跳】事件

Docker启动

为了让读者更方便的在本地尝鲜,在项目中提供了docker-compose.yml用以便捷且快速地启动相关的中间件。在docker-compose.yml中包含了如下组件的配置:

  • Lottor UI,Lottor 的前端项目Dashboard,用以展示分布式事务调用的相关信息,包括事务组的状态、事务消息的状态以及异常原因。
  • Consul-0.8.5,服务发现与注册
  • MongoDB-3.2,持久化存储
  • Redis-4,持久化存储
  • Rabbitmq-3.6-management,消息中间件
  • Mysql-5.7,实例的user服务和auth服务存储

读者在本地安装好docker-compose之后,即可一键启动这些组件服务。

调用

Lottor-Samples中的场景为:调用User服务创建一个用户,用户服务的user表中增加了一条用户记录。除此之外,还会调用Auth服务创建该用户对应的角色和权限信息。

User提供的API端点

User服务只提供了一个创建用户接口,通过请求参数来模拟创建用户时会遇到的情况:

  • 成功生产且成功消费

    User服务成功执行本地事务并发送确认消息,Lottor Server接收到确认的事务组消息,然后Lottor Server发送事务消息到Auth服务,Auth服务成功消费并向Lottor Server响应消息消费成功的状态。

    访问lottor-samples-auth提供的API接口 http://localhost:8009/user?result=success 即可看到User、Auth和Lottor Server控制台的日志信息。

User日志信息:

发送preCommit消息
开始创建Lottor事务组,  事务组 id 为【1172893261】
接收到 Lottor 服务端 【192.168.1.77:9998】 的【接收】事件
发送事务组confirm消息, 本地事务完成状态为【true】
事务发起方事务组confirm, 事务组 id 为【1172893261】
事务组【1172893261】, confirm status为【已经提交】
事务组【1172893261】成功发送确认消息

Lottor Server日志信息:

Lottor Server接收到客户端【192.168.1.77:62481】的【创建事务组】事件
Lottor Server接收到客户端【192.168.1.77:62481】的【完成提交】事件
send tx-msg and target service【auth】
success send msg, and msg id is 【1958885429】

Auth日志信息:

===============consume notification message: =======================
TransactionMsg(groupId=1172893261, subTaskId=1958885429, source=user, target=auth, method=auth-role, args=UserRoleDTO(roleEnum=ADMIN, userId=0df80f61-2802-4dfc-9119-1de97e3b3a00), createTime=1533478144000, message=null, updateTime=null, consumed=0)
auth-role
matched case auth-role
发送Consume消息,groupId【1172893261】 and subTaskId【1958885429】,消费结果为【true】
tx-transaction 消费完成,事务组 id 为【1172893261】,消息 id 为【1958885429】
  • 生产方本地事务执行失败

    User服务执行本地事务失败,并发送事务组回滚的消息到Lottor Server,取消该事务组中的消息发送。

    访问lottor-samples-user提供的API接口 http://localhost:8009/user?result=fail 即可看到User服务和Lottor Server控制台的日志信息。

User服务的日志信息:

发送preCommit消息
开始创建Lottor事务组,  事务组 id 为【1964885182】
接收到 Lottor 服务端 【127.0.0.1:9998】 的【接收】事件
SQLErrorCodes loaded: [DB2, Derby, H2, HSQL, Informix, MS-SQL, MySQL, Oracle, 发送事务组confirm消息, 本地事务完成状态为【false】
事务发起方事务组confirm, 事务组 id 为【1964885182】
务组【1964885182】, confirm status为【回滚】
事务组【1964885182】成功发送确认消息
执行本地事务失败,cause is 【
### Error updating database.  Cause: java.sql.SQLException: Column count doesn't match value count at row 1
### The error may involve com.blueskykong.lottor.samples.user.service.mapper.UserMapper.saveUserFailure-Inline
### The error occurred while setting parameters
### SQL: INSERT INTO user(id,username,password,self_desc) VALUES(?,?)
### Cause: java.sql.SQLException: Column count doesn't match value count at row 1
; bad SQL grammar []; nested exception is java.sql.SQLException: Column count doesn't match value count at row 1】

Lottor Server日志信息:

Lottor Server接收到客户端【127.0.0.1:62481】的【创建事务组】事件
Lottor Server接收到客户端【127.0.0.1:62481】的【完成提交】事件
  • 成功生产但消费失败

    User服务成功执行本地事务并发送确认消息,Lottor Server接收到确认的事务组消息,然后Lottor Server发送事务消息到Auth服务,Auth服务消费失败,并向Lottor Server响应消息消费失败的状态。

    访问lottor-samples-user提供的API接口 http://localhost:8009/user?result=fail 即可看到User、Auth和Lottor Server控制台的日志信息。这里只展示Auth服务的日志信息,其他两个服务的日志信息可以参见第一种情况。

Auth日志信息:

===============consume notification message: =======================
TransactionMsg(groupId=1177311097, subTaskId=1713403133, source=user, target=auth, method=auth-role, args=UserRoleDTO(roleEnum=ADMIN, userId=null), createTime=1533478468000, message=null, updateTime=null, consumed=0)
auth-role
SQLErrorCodes loaded: [DB2, Derby, H2, HSQL, Informix, MS-SQL, MySQL, Oracle, PostgreSQL, Sybase, Hana]
### Error updating database.  Cause: com.mysql.jdbc.exceptions.jdbc4.MySQLIntegrityConstraintViolationException: Column 'user_id' cannot be null
### The error may involve com.blueskykong.lottor.samples.auth.service.mapper.RoleUserMapper.saveRoleUser-Inline
### The error occurred while setting parameters
### SQL: INSERT INTO user_role(id,user_id,role_id) VALUES(?,?,?)
### Cause: com.mysql.jdbc.exceptions.jdbc4.MySQLIntegrityConstraintViolationException: Column 'user_id' cannot be null
; SQL []; Column 'user_id' cannot be null; nested exception is com.mysql.jdbc.exceptions.jdbc4.MySQLIntegrityConstraintViolationException: Column 'user_id' cannot be null
发送Consume消息,groupId【1177311097】 and subTaskId【1713403133】,消费结果为【false】
tx-transaction 消费完成,事务组 id 为【1177311097】,消息 id 为【1713403133】
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