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TCC

TCC 是“Try-Confirm-Cancel”三个单词的缩写 最核心的思想：就是在应用层将一个完整的事务操作分为三个阶段。在某种程度上讲，TCC 是一种资源，实现了 Try、Confirm、Cancel 三个操作接口。与传统的两阶段提交协议不同的是，TCC 是一种在应用层实现的两阶段提交协议，在 TCC 分布式事务中，对每个业务操作都会分为 Try、Confirm 和 Cancel 三个阶段，每个阶段所关注的重点不同。

  • Try：尝试执行阶段，完成所有业务可执行性的检查（保障一致性），并且预留好全部需用到的业务资源（保障隔离性）。
  • Confirm：确认执行阶段，不进行任何业务检查，直接使用 Try 阶段准备的资源来完成业务处理。Confirm 阶段可能会重复执行，因此本阶段所执行的操作需要具备幂等性。
  • Cancel： 取消执行阶段，释放 Try 阶段预留的业务资源。Cancel 阶段可能会重复执行，也需要满足幂等性。

一、TCC执行过程（来自凤凰架构open in new window）

  1. 最终用户向 Fenix's Bookstore 发送交易请求：购买一本价值 100 元的《深入理解 Java 虚拟机》。
  2. 创建事务，生成事务 ID，记录在活动日志中，进入 Try 阶段：
    • 用户服务：检查业务可行性，可行的话，将该用户的 100 元设置为“冻结”状态，通知下一步进入 Confirm 阶段；不可行的话，通知下一步进入 Cancel 阶段。
    • 仓库服务：检查业务可行性，可行的话，将该仓库的 1 本《深入理解 Java 虚拟机》设置为“冻结”状态，通知下一步进入 Confirm 阶段；不可行的话，通知下一步进入 Cancel 阶段。
    • 商家服务：检查业务可行性，不需要冻结资源。
  3. 如果第 2 步所有业务均反馈业务可行，将活动日志中的状态记录为 Confirm，进入 Confirm 阶段：
    • 用户服务：完成业务操作（扣减那被冻结的 100 元）。
    • 仓库服务：完成业务操作（标记那 1 本冻结的书为出库状态，扣减相应库存）。
    • 商家服务：完成业务操作（收款 100 元）。
  4. 第 3 步如果全部完成，事务宣告正常结束，如果第 3 步中任何一方出现异常，不论是业务异常或者网络异常，都将根据活动日志中的记录，重复执行该服务的 Confirm 操作，即进行最大努力交付。
  5. 如果第 2 步有任意一方反馈业务不可行，或任意一方超时，将活动日志的状态记录为 Cancel，进入 Cancel 阶段：
    • 用户服务：取消业务操作（释放被冻结的 100 元）。
    • 仓库服务：取消业务操作（释放被冻结的 1 本书）。
    • 商家服务：取消业务操作（大哭一场后安慰商家谋生不易）。
  6. 第 5 步如果全部完成，事务宣告以失败回滚结束，如果第 5 步中任何一方出现异常，不论是业务异常或者网络异常，都将根据活动日志中的记录，重复执行该服务的 Cancel 操作，即进行最大努力交付。

二、优缺点

  1. 优点：
    • 整体过程类似2PC，但却是位于代码层面，有较高的灵活性，可以根据需要设计资源锁定粒度，具有很高的性能
    • 有较强的的隔离性
  2. 缺点：
  • 代码侵入性强，开发成本高
  • 非强一致性，属于补偿事务，实现最终一致

三、存在的三个问题

1.空回滚

当某分支事务的try阶段阻塞时，可能导致全局事务超时而触发二阶段的cancel操作。在未执行try操作时先执行了cancel操作，这时cancel不能做回滚，就是空回滚

空回滚情况： 上方调用分支按照TCC流程正常执行，此时下方调用分支因为某种原因而阻塞了，由于长时间没有执行，这个分支发生了超时错误，由TM经过2.1步骤发送超时错误，回滚全局事务的指令给TC，TC检查分支状态2.2，发现确实有一只分支超时，发送2.3回滚指令到各分支的RM，由RM执行2.4 cancel操作。 此时对于第一个分支而言，执行cancel没有问题，因为流程正常。但对于第二个分支而言，他并没有执行第一步的try，所以此时第二个分支不能真正的执行cancel，需要执行空回滚，也就是说返回一个正常状态，且不报错。

解决：需要在cancel之前查看是否有前置的try，如果没有执行try则需要空回滚。

2.悬挂

对于已经空回滚的业务，如果以后继续执行try，就永远不可能confirm或cancel，这就是业务悬挂

业务悬挂情况： 假设在上方的基础上，下方分支的阻塞畅通了，此时他执行1.4去锁定资源(try)，但整个事务都已经回滚结束了，所以他不会执行第二阶段，但冻结了资源，这种情况应该进行避免。

解决：需要在try操作之前查看当前分支是否已经回滚过，如果已经回滚过则不能在执行try命令。

3.幂等性

Confim、Cancel阶段不论网络原因或者业务异常，都会根据日志记录重复执行操作，所以需要保持接口的幂等性，也就是最多执行一次

四、Seata-TCC实现

DEMO详情见 ： https://github.com/seata/seata-samplesopen in new window

Seata文档详情见： https://seata.io/zh-cn/docs/overview/what-is-seata.htmlopen in new window

接口准备：

  1. 接口上使用@LocalTCC注解
  2. Try方法上使用 @TwoPhaseBusinessAction注解， 配置好Try、Confirm、Cancel方法
  3. 需要传递的参数使用@BusinessActionContextParameter注解配置
  4. Confirm、Cancel方法需要boolean返回值。 ​
  5. 实现该接口，编写业务逻辑即可 （事务ID获取方法：String xid = RootContext.getXID()）
@LocalTCC
public interface AccountTCCService {

    @TwoPhaseBusinessAction(name = "deduct", commitMethod = "confirm", rollbackMethod = "cancel")
    public void deduct(
            @BusinessActionContextParameter(paramName = "userId") String userId,
            @BusinessActionContextParameter(paramName = "money") int money
    );

    public boolean confirm(BusinessActionContext context);

    public boolean cancel(BusinessActionContext context);
}
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