XA两阶段提交协议 - 手写XA， Atomikos 与 Spring boot 集成

因为事务需要实现ACID，即原子性、一致性、隔离性、持久性，所以需要采用一定的机制来保证，通常采用的是分阶段提交的方式。
XA:XA协议，规定事务管理器和资源管理器接口，采用二阶段提交协议。

一阶段提交协议

一阶段提交协议相对简单。当然，前提是开启了事务，然后在应用程序发出提交/回滚请求后，数据库执行操作，而后将成功/失败返回给应用程序，程序继续执行。
一阶段提交协议相对简单，简单带来的优点就是，它不用再与其他的对象交互，节省了判断步骤和时间，所以在性能上是在阶段提交协议中对好的。

二阶段提交协议

一阶段提交协议有其优点，但缺点也很明显：

数据库确认执行事务的时间较长，出问题的可能性就随之增大。
如果有多个数据源，一阶段提交协议无法协调他们之间的关系。
所以在一阶段协议的基础上，有了二阶段协议，二阶段协议的好处是添加了一个管理者角色，如下：

很明显，二阶段协议通过将两层变为三层，增加了中间的管理者角色，从而协调多个数据源之间的关系，二阶段提交协议分为两个阶段。
为什么要分两步执行？一是因为分两步，就有了事务管理器统一管理的机会；二尽可能晚地提交事务，让事务在提交前尽可能地完成所有能完成的工作，这样，最后的提交阶段将是耗时极短，耗时极短意味着操作失败的可能性也就降低。
同时，二阶段提交协议为了保证事务的一致性，不管是事务管理器还是各个资源管理器，每执行一步操作，都会记录日志，为出现故障后的恢复准备依据。
二阶段提交协议的存在的弊端是阻塞，因为事务管理器要收集各个资源管理器的响应消息，如果其中一个或多个一直不返回消息，则事务管理器一直等待，应用程序也被阻塞，甚至可能永久阻塞。

手写XA，理解其原理

事务管理器

public class TM {

    public  void execute(Connection accountConn,Connection redConn) throws SQLException {
        //打印XA的事务日志 true 代表打印
        boolean logXaCommands = true;
        //获取RM1 的接口实例
        XAConnection xaConn1 = new MysqlXAConnection((com.mysql.jdbc.ConnectionImpl) accountConn, logXaCommands);
        XAResource rm1 = xaConn1.getXAResource();

        //获取RM2 的接口实例
        XAConnection xaConn2 = new MysqlXAConnection((com.mysql.jdbc.ConnectionImpl) redConn, logXaCommands);
        XAResource rm2 = xaConn2.getXAResource();


        //生成一个全局事务ID
        byte[] globalid = "agan12345".getBytes();
        int formatId = 1;
        try {
            //TM 把rm1的事务分支id，注册到全局事务ID
            byte[] bqual1 = "b00001".getBytes();
            Xid xid1 = new MysqlXid(globalid, bqual1, formatId);
            //start...end 开始 结束 rm1的本地事务
            rm1.start(xid1, XAResource.TMNOFLAGS);
            //模拟购物买一个物品，用余额支付90㡰
            String sql="update capital_account set balance_amount=balance_amount-90 where user_id=1";
            PreparedStatement ps1 = accountConn.prepareStatement(sql);
            ps1.execute();
            rm1.end(xid1, XAResource.TMSUCCESS);


            //TM 把rm2的事务分支id，注册到全局事务ID
            byte[] bqual2 = "b00002".getBytes();
            Xid xid2 = new MysqlXid(globalid, bqual2, formatId);
            //start...end 开始 结束 rm2的本地事务
            rm2.start(xid2, XAResource.TMNOFLAGS);
            //模拟购物一个物品，用红包支付10元。
            sql="update red_packet_account set balance_amount=balance_amount-10 where user_id=1";
            PreparedStatement ps2 = redConn.prepareStatement(sql);
            ps2.execute();
            rm2.end(xid2, XAResource.TMSUCCESS);

            //2阶段提交中得第一个阶段：准备提交
            int rm1_prepare = rm1.prepare(xid1);
            int rm2_prepare = rm2.prepare(xid2);

            //2阶段提交中得第二个阶段：真正提交
            if (rm1_prepare == XAResource.XA_OK && rm2_prepare == XAResource.XA_OK) {

                boolean onePhase = false;
                rm1.commit(xid1, onePhase);//提交事务
                rm2.commit(xid2, onePhase);//提交事务
            } else {//全部回滚
                rm1.rollback(xid1);
                rm1.rollback(xid2);
            }
        } catch (XAException e) {
            // 如果出现异常，也要进行回滚
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

两个不同的数据源，红包账户和余额账户扣钱

public class AP {

    public Connection getRmAccountConn(){

        try {
            Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://192.168.0.138:3307/xa_account?characterEncoding=utf8&useSSL=false&autoReconnect=true", "root", "agan");
            return conn;
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    public Connection getRmRedConn(){
        try {
            Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://192.168.0.138:3308/xa_red_account?characterEncoding=utf8&useSSL=false&autoReconnect=true", "root", "agan");
            return conn;
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

测试代码：

public class XaTest {

    AP ap=new AP();
    TM tm=new TM();


    @Test
    public void test(){
        try {
            tm.execute(ap.getRmAccountConn(),ap.getRmRedConn());
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

使用Atomikos

第一步：导入核心的依赖包
、、、 org.springframework.boot spring-boot-starter-jta-atomikos

<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>druid</artifactId>
    <version>${druid.version}</version>
</dependency>

、、、

第二步： 改配置多数据域
配置atomikos 事务管理器，并配置druid作为数据源并且进行监控 application.properties 文件中配置druid的2个数据源。

##account表数据库配置
spring.atomikos.datasource.account.max-pool-size=25
spring.atomikos.datasource.account.min-pool-size=3
spring.atomikos.datasource.account.max-lifetime=20000
spring.atomikos.datasource.account.borrow-connection-timeout=10000
spring.atomikos.datasource.account.unique-resource-name=account
spring.atomikos.datasource.account.xa-properties.url=jdbc:mysql://192.168.0.138:3307/xa_account?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false&serverTimezone=UTC
spring.atomikos.datasource.account.xa-properties.username=root
spring.atomikos.datasource.account.xa-properties.password=agan
spring.atomikos.datasource.account.xa-properties.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
# 初始化大小，最小，最大
spring.atomikos.datasource.account.xa-properties.initialSize=10
spring.atomikos.datasource.account.xa-properties.minIdle=20
spring.atomikos.datasource.account.xa-properties.maxActive=100
## 配置获取连接等待超时的时间
spring.atomikos.datasource.account.xa-properties.maxWait=60000
# 配置间隔多久才进行一次检测，检测需要关闭的空闲连接，单位是毫秒
spring.atomikos.datasource.account.xa-properties.timeBetweenEvictionRunsMillis=60000
# 配置一个连接在池中最小生存的时间，单位是毫秒
spring.atomikos.datasource.account.xa-properties.minEvictableIdleTimeMillis=300000
spring.atomikos.datasource.account.xa-properties.testWhileIdle=true
spring.atomikos.datasource.account.xa-properties.testOnBorrow=false
spring.atomikos.datasource.account.xa-properties.testOnReturn=false
# 打开PSCache，并且指定每个连接上PSCache的大小
spring.atomikos.datasource.account.xa-properties.poolPreparedStatements=true
spring.atomikos.datasource.account.xa-properties.maxPoolPreparedStatementPerConnectionSize=20
# 配置监控统计拦截的filters，去掉后监控界面sql无法统计，'wall'用于防火墙
spring.atomikos.datasource.account.xa-properties.filters=stat,slf4j,wall
spring.atomikos.datasource.account.xa-data-source-class-name=com.alibaba.druid.pool.xa.DruidXADataSource

#------------------------------ 分隔符-------------------------------------
##redpacket表数据库配置
spring.atomikos.datasource.redpacket.max-pool-size=25
spring.atomikos.datasource.redpacket.min-pool-size=3
spring.atomikos.datasource.redpacket.max-lifetime=20000
spring.atomikos.datasource.redpacket.borrow-connection-timeout=10000
spring.atomikos.datasource.redpacket.unique-resource-name=redpacket
spring.atomikos.datasource.redpacket.xa-properties.url=jdbc:mysql://192.168.0.138:3308/xa_red_account?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false&serverTimezone=UTC
spring.atomikos.datasource.redpacket.xa-properties.username=root
spring.atomikos.datasource.redpacket.xa-properties.password=agan
spring.atomikos.datasource.redpacket.xa-properties.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
spring.atomikos.datasource.redpacket.xa-properties.initialSize=10
spring.atomikos.datasource.redpacket.xa-properties.minIdle=20
spring.atomikos.datasource.redpacket.xa-properties.maxActive=100
spring.atomikos.datasource.redpacket.xa-properties.maxWait=60000
spring.atomikos.datasource.redpacket.xa-properties.timeBetweenEvictionRunsMillis=60000
spring.atomikos.datasource.redpacket.xa-properties.minEvictableIdleTimeMillis=300000
spring.atomikos.datasource.redpacket.xa-properties.testWhileIdle=true
spring.atomikos.datasource.redpacket.xa-properties.testOnBorrow=false
spring.atomikos.datasource.redpacket.xa-properties.testOnReturn=false
spring.atomikos.datasource.redpacket.xa-properties.poolPreparedStatements=true
spring.atomikos.datasource.redpacket.xa-properties.maxPoolPreparedStatementPerConnectionSize=20
# 配置监控统计拦截的filters，去掉后监控界面sql无法统计，'wall'用于防火墙
spring.atomikos.datasource.redpacket.xa-properties.filters=stat,slf4j,wall
spring.atomikos.datasource.redpacket.xa-data-source-class-name=com.alibaba.druid.pool.xa.DruidXADataSource


#jta相关参数配置
#spring.jta.transaction-manager-id=txManager
#spring.jta.log-dir=transaction-logs-agan


logging.level.root=INFO

第三步：将配置的数据库连接信息，注入数据源，并且设置druid的监控中心。
MybatisConfiguration 的目的是配置DataSource

@Configuration
@EnableConfigurationProperties
@EnableTransactionManagement(proxyTargetClass = true)
public class MybatisConfiguration {
    /**
     * account数据库配置前缀.
     */
    final static String ACCOUNT_PREFIX = "spring.atomikos.datasource.account";
    /**
     * redpacket数据库配置前缀.
     */
    final static String REDPACKET_PREFIX = "spring.atomikos.datasource.redpacket";

    /**
     * The constant logger.
     */
    final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MybatisConfiguration.class);

    /**
     * 配置druid显示监控统计信息
     * 开启Druid的监控平台 http://localhost:8080/druid
     *
     * @return servlet registration bean
     */
    @Bean
    public ServletRegistrationBean druidServlet() {
        logger.info("Init Druid Servlet Configuration ");
        ServletRegistrationBean servletRegistrationBean = new ServletRegistrationBean(new StatViewServlet(), "/druid/*");
        // IP白名单，不设默认都可以
//        servletRegistrationBean.addInitParameter("allow", "192.168.2.25,127.0.0.1");
        // IP黑名单(共同存在时，deny优先于allow)
        servletRegistrationBean.addInitParameter("deny", "192.168.1.100");
        //控制台管理用户
        servletRegistrationBean.addInitParameter("loginUsername", "root");
        servletRegistrationBean.addInitParameter("loginPassword", "agan");
        //是否能够重置数据 禁用HTML页面上的“Reset All”功能
        servletRegistrationBean.addInitParameter("resetEnable", "false");
        return servletRegistrationBean;
    }

    /**
     * 注册一个filterRegistrationBean
     *
     * @return filter registration bean
     */
    @Bean
    public FilterRegistrationBean filterRegistrationBean() {
        FilterRegistrationBean filterRegistrationBean = new FilterRegistrationBean(new WebStatFilter());
        //添加过滤规则
        filterRegistrationBean.addUrlPatterns("/*");
        //添加不需要忽略的格式信息
        filterRegistrationBean.addInitParameter("exclusions", "*.js,*.gif,*.jpg,*.png,*.css,*.ico,/druid/*");
        return filterRegistrationBean;
    }

    /**
     * 配置Account数据库的数据源
     *
     * @return the data source
     */
    @Bean(name = "AccountDataSource")
    @ConfigurationProperties(prefix = ACCOUNT_PREFIX)  // application.properties中对应属性的前缀
    public DataSource accountDataSource() {
        return new AtomikosDataSourceBean();
    }

    /**
     * 配置RedPacket数据库的数据源
     *
     * @return the data source
     */
    @Bean(name = "RedPacketDataSource")
    @ConfigurationProperties(prefix = REDPACKET_PREFIX)  // application.properties中对应属性的前缀
    public DataSource redPacketDataSource() {
        return new AtomikosDataSourceBean();
    }
}

AccountDataSourceConfiguration 作用：配置account的数据源的sessionfactory ,同时关联mybaits RedAccountDataSourceConfiguration 作用：配置RedAccount的数据源的sessionfactory ,同时关联mybaits

@Configuration
@MapperScan(basePackages = {"com.agan.dtp.atomikos.mapper.account.mapper"}, sqlSessionFactoryRef = "accountSqlSessionFactory")
public class AccountDataSourceConfiguration {
    /**
     * The constant MAPPER_XML_LOCATION.
     */
    public static final String MAPPER_XML_LOCATION = "classpath*:com/agan/dtp/atomikos/mapper/account/mapper/*.xml";

    /**
     * The Open plat form data source.
     */
    @Autowired
    @Qualifier("AccountDataSource")
    DataSource accountDataSource;

    /**
     * 配置Sql Session模板
     *
     * @return the sql session template
     * @throws Exception the exception
     */
    @Bean
    public SqlSessionTemplate springSqlSessionTemplate() throws Exception {
        return new SqlSessionTemplate(accountSqlSessionFactory());
    }

    /**
     * 配置SQL Session工厂
     *
     * @return the sql session factory
     * @throws Exception the exception
     */
    @Bean
    public SqlSessionFactory accountSqlSessionFactory() throws Exception {
        SqlSessionFactoryBean factoryBean = new SqlSessionFactoryBean();
        factoryBean.setDataSource(accountDataSource);
        //指定XML文件路径
        factoryBean.setMapperLocations(new PathMatchingResourcePatternResolver().getResources(MAPPER_XML_LOCATION));
        return factoryBean.getObject();
    }
}

第四步：service体验 atomikos
PayServiceImpl 作用：模拟下订单的同时扣除，账户余额，红包余额的钱。

@Service
public class PayServiceImpl implements PayService {

    @Autowired
    private CapitalAccountMapper capitalAccountMapper;
    @Autowired
    private RedPacketAccountMapper redPacketAccountMapper;

    @Override
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void pay(int userId,int account, int redAccount) {
        CapitalAccount ca=new CapitalAccount();
        ca.setUserId(userId);
        CapitalAccount capitalDTO=this.capitalAccountMapper.selectOne(ca);
        System.out.println(capitalDTO);
        //账户余额扣除
        capitalDTO.setBalanceAmount(capitalDTO.getBalanceAmount()-account);
        this.capitalAccountMapper.updateByPrimaryKey(capitalDTO);

        RedPacketAccount red= new RedPacketAccount();
        red.setUserId(userId);
        RedPacketAccount redDTO=this.redPacketAccountMapper.selectOne(red);
        System.out.println(redDTO);
        //红包余额扣除
        redDTO.setBalanceAmount(redDTO.getBalanceAmount()-redAccount);
        this.redPacketAccountMapper.updateByPrimaryKey(redDTO);
        //int n=9/0;
    }
}

第五步： junit 测试

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class AtomikosTests {

    @Autowired
    PayService payService;

    @Test
    //@Transactional
    public void contextLoads() {
        try {
           this.payService.pay(1,10,10);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

第六步： 查看Atomikos的日志
1.如何测试atomikos的事务运行结果？ 查看Atomikos的日志，默认情况下，在项目的根目录下会自动创建transaction-logs文件夹，每个Atomikos实例都会有一个全局ID，这个ID为Atomikos运行机器的IP地址； 这个唯一ID会自动关联多个数据库的事务信息，也就是会关联分支事务id.

2.atomikos日志的自定义配置 spring.jta.log-dir=transaction-logs-agan