Fescar源码阅读-解决分布式事务的利器

知其然，知其所以然！

目前分布式系统架构越来越流行，随之而来的分布式事务问题也越发凸显，但是对于这一难题，一直没有很好的解决方案，无论是基于消息的最终一致性、还是TCC模式都有相应的局限性和技术复杂度，都不能称为最佳方案。
阿里鼎鼎大名的GTS一直以来都被誉为解决分布式事务的利器，但是苦于其没有开源，对于大批码农来说GTS一直蒙着一层神秘面纱，到底它有着怎样的黑科技呢，好想知道。。。

出乎意料的是，2019年刚开始，阿里重磅开源了和GTS一脉相承的Fescar（这里确实要为阿里的开源精神点36个赞！），终于让我们能有有机会近距离接触Fescar。
了解Fescar，从源码开始！
本文作为开篇，作为阅读Fescar源码后的收获所得，权做笔记。
理解一个项目最快的方式是阅读它的官方文档，Fescar的官方文档目前还不是很完善，但是它的概述部分写的非常清晰明了，可以很快速的帮助我们理解整个产品的架构。
传送门：Fescar Guide

模块

Fescar项目的模块划分如下图（源码日期：2019-01-30）：

image.png

common
喜闻乐见的common
config
封装了系统配置的加载、获取、更新，如线程池的配置、commit缓冲区的配置等
core
核心模块，定义了核心接口，包含系统交互模块、定义了各种报文结构、定义了消息的发送、接收、处理的核心接口
server
TC的核心实现
rm-datasource
关系型数据库RM的核心实现（Mysql）
tm
TM的核心实现
spring、dubbo
针对Spring和dubbo项目的接入适配层

TM、RM、TC

官网：TM、RM、TC

这张官方的图简单明了，展示了Fescar的三个核心概念模型：

Transaction Coordinator (TC)：事务协调器，维护全局事务的运行状态，负责协调并驱动全局事务的提交或回滚。
Transaction Manager (TM)：控制全局事务的边界，负责开启一个全局事务，并最终发起全局提交或全局回滚的决议。
Resource Manager (RM)：控制分支事务，负责分支注册、状态汇报，并接收事务协调器的指令，驱动分支（本地）事务的提交和回滚。

看看相关接口：

// 负责开启、提交、回滚全局事务
public interface TransactionManager {
    // 开启全局事务
    String begin(String applicationId, String transactionServiceGroup, String name, int timeout) throws TransactionException;
    // 提交
    GlobalStatus commit(String xid) throws TransactionException;
     //回滚
    GlobalStatus rollback(String xid) throws TransactionException;
     //获取事务状态
    GlobalStatus getStatus(String xid) throws TransactionException;
}

/**
 * 本地事务资源管理，管理本地事务的注册、报告，参与全局事务的提交回滚等
 */
public interface ResourceManager extends ResourceManagerInbound, ResourceManagerOutbound{
    
    //注册事务资源
    void registerResource(Resource resource);
    //注销事务资源
    void unregisterResource(Resource resource);
    
    //获取被当前RM管理的资源
    Map<String, Resource> getManagedResources();
}


public interface ResourceManagerInbound {
    //提交事务branch
    BranchStatus branchCommit(String xid, long branchId, String resourceId, String applicationData) throws TransactionException;
    //回滚事务branch
    BranchStatus branchRollback(String xid, long branchId, String resourceId, String applicationData) throws TransactionException;
}

public interface ResourceManagerOutbound {
    // 注册事务branch
    Long branchRegister(BranchType branchType, String resourceId, String clientId, String xid, String lockKeys) throws
        TransactionException;
    //报告事务branch状态
    void branchReport(String xid, long branchId, BranchStatus status, String applicationData) throws TransactionException;
    // 查询锁
    boolean lockQuery(BranchType branchType, String resourceId, String xid, String lockKeys) throws TransactionException;
}

/**
 * 被RM管理的资源，可加入全局事务
 */
public interface Resource {

    String getResourceGroupId();

    String getResourceId();
}

接口定义的很清楚，看名字就知道是什么作用了。
看完之后可能会有点奇怪，TM、RM都有核心接口、为什么没有TC的接口呢？
其实TC和（TM+RM）是分别作为服务端和客户端，他们实现的接口其实是一致的，只不过行为相反，同样一个接口，对于TM是出站的,则对于TC是入站；如果对于TM是入站则对于TC是出站；从而最终形成完整闭环。
比如TransactionManager#begin接口

对于TM来说，作为客户端，在此接口中发送开启全局事务的请求到TC，并接受TC的返回；
对于TC来说，作为服务端，在此接口中实现对全局事务Session的生成和存储，并返回XID给TM；

对于TM，RM的层次和责任划分，稍加整理，如下图：

FescarRM-define.png

官方提供的流程图，TM、RM和TC如何协作分工；

TM+RM+TC

先整理一下目前官方提供的实现：

TM：com.alibaba.fescar.tm.DefaultTransactionManager，实现了全局事务的开始、提交和回滚等。
RM：com.alibaba.fescar.rm.datasource.DataSourceManager，实现了对MYSQL数据库事务的资源管理；
Resource：com.alibaba.fescar.rm.datasource.DataSourceProxy，实现对MYSQL数据库代理。
TC：com.alibaba.fescar.server.coordinator.DefaultCore ＋ com.alibaba.fescar.server.coordinator.DefaultCoordinator

DefaultCore 实现了TransactionManager 和ResourceManagerOutbound
DefaultCoordinator实现了ResourceManagerInbound

作为分布式系统，TM、RM和TC需要协作完成整个分布式事务的管控，自然是涉及到网络通信，Fescar基于Netty实现了系统间的交互。
下一篇我们先单独看看这部分的实现。Fescar源码阅读-RPC和消息

Fescar源码阅读-解决分布式事务的利器

模块

TM、RM、TC

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