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# 分佈式事務
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[dtm-client](https://github.com/dtm-php/dtm-client) 是由 Hyperf 團隊開發並維護的 DTM 分佈式事務客户端組件，配合 DTM-Server 可以實現分佈式事務的管理，穩定可用於生產環境。
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[seata/seata-php](https://github.com/seata/seata-php) 是由 Hyperf 團隊開發並貢獻給 Seata 開源社區的 Seata PHP 客户端組件，配合 Seata-Server 可以實現分佈式事務的管理，目前仍在開發迭代中，尚未能用於生產環境，已希望大家能夠共同參與進來加速孵化。
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# DTM-Client 介紹
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[dtm/dtm-client](https://packagist.org/packages/dtm/dtm-client) 是分佈式事務管理器 [DTM](https://github.com/dtm-labs/dtm) 的 PHP 客户端，已支持 TCC 模式、Saga、XA、二階段消息模式的分佈式事務模式，並分別實現了與 DTM Server 以 HTTP 協議或 gRPC 協議通訊，該客户端可安全運行於 PHP-FPM 和 Swoole 協程環境中，更是對 [Hyperf](https://github.com/hyperf/hyperf) 做了更加易用的功能支持。
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# 關於 DTM
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DTM 是一款基於 Go 語言實現的開源分佈式事務管理器，提供跨語言，跨存儲引擎組合事務的強大功能。DTM 優雅的解決了冪等、空補償、懸掛等分佈式事務難題，也提供了簡單易用、高性能、易水平擴展的分佈式事務解決方案。
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## 亮點
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* 極易上手
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- 零配置啓動服務，提供非常簡單的 HTTP 接口，極大降低上手分佈式事務的難度
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* 跨語言
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- 可適合多語言棧的公司使用。方便 Go、Python、PHP、NodeJs、Ruby、C# 等各類語言使用。
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* 使用簡單
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- 開發者不再擔心懸掛、空補償、冪等各類問題，首創子事務屏障技術代為處理
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* 易部署、易擴展
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- 僅依賴 MySQL/Redis，部署簡單，易集羣化，易水平擴展
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* 多種分佈式事務協議支持
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- TCC、SAGA、XA、二階段消息，一站式解決多種分佈式事務問題
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## 對比
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在非 Java 語言下，暫未看到除 DTM 之外的成熟的分佈式事務管理器，因此這裏將 DTM 和 Java 中最成熟的開源項目 Seata 做對比：
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| 特性| DTM | SEATA |備註|
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|:-----:|:----:|:------------------------------------------------------------------------------------------------:|:----:|
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|[支持語言](https://dtm.pub/other/opensource.html#lang) |<span style="color:green">Go、C#、Java、Python、PHP...</span>| <span style="color:orange">Java、Go</span> |DTM 可輕鬆接入一門新語言|
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|[存儲引擎](https://dtm.pub/other/opensource.html#store) |<span style="color:green"> 支持數據庫、Redis、Mongo 等 </span>| <span style="color:orange"> 數據庫 </span> ||
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|[異常處理](https://dtm.pub/other/opensource.html#exception)| <span style="color:green"> 子事務屏障自動處理 </span>| <span style="color:orange"> 手動處理 </span> |DTM 解決了冪等、懸掛、空補償|
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|[SAGA 事務](https://dtm.pub/other/opensource.html#saga) |<span style="color:green"> 極簡易用 </span> | <span style="color:orange"> 複雜狀態機 </span> ||
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|[二階段消息](https://dtm.pub/other/opensource.html#msg)|<span style="color:green">✓</span>| <span style="color:red">✗</span> |最簡消息最終一致性架構|
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|[TCC 事務](https://dtm.pub/other/opensource.html#tcc)| <span style="color:green">✓</span>| <span style="color:green">✓</span> ||
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|[XA 事務](https://dtm.pub/other/opensource.html#xa)|<span style="color:green">✓</span>| <span style="color:green">✓</span> ||
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|[AT 事務](https://dtm.pub/other/opensource.html#at)|<span style="color:orange"> 建議使用 XA</span>| <span style="color:green">✓</span> |AT 與 XA 類似，但有髒回滾|
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|[單服務多數據源](https://dtm.pub/other/opensource.html#multidb)|<span style="color:green">✓</span>| <span style="color:red">✗</span> ||
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|[通信協議](https://dtm.pub/other/opensource.html#protocol)|HTTP、gRPC| Dubbo 等協議 |DTM 對雲原生更加友好|
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|[star 數量](https://dtm.pub/other/opensource.html#star)|<img src="https://img.shields.io/github/stars/dtm-labs/dtm.svg?style=social" alt="github stars"/>| <img src="https://img.shields.io/github/stars/seata/seata.svg?style=social" alt="github stars"/> |DTM 從 2021-06-04 發佈 0.1 版本，發展飛快|
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從上面對比的特性來看，DTM 在許多方面都具備很大的優勢。如果考慮多語言支持、多存儲引擎支持，那麼 DTM 毫無疑問是您的首選.
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# 安裝
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通過 Composer 可以非常方便的安裝 dtm-client
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```bash
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composer require dtm/dtm-client
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```
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* 使用時別忘了啓動 DTM Server 哦
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# 配置
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## 配置文件
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如果您是在 Hyperf 框架中使用，在安裝組件後，可通過下面的 `vendor:publish` 命令一件發佈配置文件於 `./config/autoload/dtm.php`
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```bash
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php bin/hyperf.php vendor:publish dtm/dtm-client
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```
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如果您是在非 Hyperf 框架中使用，可複製 `./vendor/dtm/dtm-client/publish/dtm.php` 文件到對應的配置目錄中。
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```php
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use DtmClient\Constants\Protocol;
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use DtmClient\Constants\DbType;
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return [
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// 客户端與 DTM Server 通訊的協議，支持 Protocol::HTTP 和 Protocol::GRPC 兩種
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'protocol' => Protocol::HTTP,
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// DTM Server 的地址
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'server' => '127.0.0.1',
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// DTM Server 的端口
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'port' => [
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'http' => 36789,
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'grpc' => 36790,
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],
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// 子事務屏障配置
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'barrier' => [
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// DB 模式下的子事務屏障配置
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'db' => [
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'type' => DbType::MySQL
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],
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// Redis 模式下的子事務屏障配置
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'redis' => [
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// 子事務屏障記錄的超時時間
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'expire_seconds' => 7 * 86400,
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],
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// 非 Hyperf 框架下應用子事務屏障的類
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'apply' => [],
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],
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// HTTP 協議下 Guzzle 客户端的通用配置
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'guzzle' => [
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'options' => [],
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],
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];
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```
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## 配置中間件
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在使用之前，需要配置 `DtmClient\Middleware\DtmMiddleware` 中間件作為 Server 的全局中間件，該中間件支持 PSR-15 規範，可適用於各個支持該規範的的框架。
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在 Hyperf 中的中間件配置可參考 [Hyperf 文檔 - 中間件](https://www.hyperf.wiki/2.2/#/zh-cn/middleware/middleware) 一章。
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# 使用
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dtm-client 的使用非常簡單，我們提供了一個示例項目 [dtm-php/dtm-sample](https://github.com/dtm-php/dtm-sample) 來幫助大家更好的理解和調試。
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在使用該組件之前，也強烈建議您先閲讀 [DTM 官方文檔](https://dtm.pub/)，以做更詳細的瞭解。
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## TCC 模式
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TCC 模式是一種非常流行的柔性事務解決方案，由 Try-Confirm-Cancel 三個單詞的首字母縮寫分別組成 TCC 的概念，最早是由 Pat Helland 於 2007 年發表的一篇名為《Life beyond Distributed Transactions:an Apostate’s Opinion》的論文中提出。
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### TCC 的 3 個階段
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Try 階段：嘗試執行，完成所有業務檢查（一致性）, 預留必須業務資源（準隔離性）
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Confirm 階段：如果所有分支的 Try 都成功了，則走到 Confirm 階段。Confirm 真正執行業務，不作任何業務檢查，只使用 Try 階段預留的業務資源
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Cancel 階段：如果所有分支的 Try 有一個失敗了，則走到 Cancel 階段。Cancel 釋放 Try 階段預留的業務資源。
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如果我們要進行一個類似於銀行跨行轉賬的業務，轉出（TransOut）和轉入（TransIn）分別在不同的微服務裏，一個成功完成的 TCC 事務典型的時序圖如下：
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<img src="https://dtm.pub/assets/tcc_normal.dea14fb3.jpg" height=600 />
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### 代碼示例
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以下展示在 Hyperf 框架中的使用方法，其它框架類似
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```php
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<?php
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namespace App\Controller;
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use DtmClient\TCC;
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use DtmClient\TransContext;
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use Hyperf\Di\Annotation\Inject;
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use Hyperf\HttpServer\Annotation\Controller;
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use Hyperf\HttpServer\Annotation\GetMapping;
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use Throwable;
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#[Controller(prefix: '/tcc')]
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class TccController
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{
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protected string $serviceUri = 'http://127.0.0.1:9501';
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#[Inject]
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protected TCC $tcc;
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#[GetMapping(path: 'successCase')]
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public function successCase()
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{
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try {
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$this->tcc->globalTransaction(function (TCC $tcc) {
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// 創建子事務 A 的調用數據
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$tcc->callBranch(
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// 調用 Try 方法的參數
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['amount' => 30],
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// Try 方法的 URL
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$this->serviceUri . '/tcc/transA/try',
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// Confirm 方法的 URL
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$this->serviceUri . '/tcc/transA/confirm',
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// Cancel 方法的 URL
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$this->serviceUri . '/tcc/transA/cancel'
|
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);
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// 創建子事務 B 的調用數據，以此類推
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$tcc->callBranch(
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['amount' => 30],
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$this->serviceUri . '/tcc/transB/try',
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$this->serviceUri . '/tcc/transB/confirm',
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||
$this->serviceUri . '/tcc/transB/cancel'
|
||
);
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});
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} catch (Throwable $e) {
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var_dump($e->getMessage(), $e->getTraceAsString());
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}
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// 通過 TransContext::getGid() 獲得 全局事務ID 並返回
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return TransContext::getGid();
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}
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}
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```
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## Saga 模式
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Saga 模式是分佈式事務領域最有名氣的解決方案之一，也非常流行於各大系統中，最初出現在 1987 年 由 Hector Garcaa-Molrna & Kenneth Salem 發表的論文 [SAGAS](https://www.cs.cornell.edu/andru/cs711/2002fa/reading/sagas.pdf) 裏。
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Saga 是一種最終一致性事務，也是一種柔性事務，又被叫做 長時間運行的事務（Long-running-transaction），Saga 是由一系列的本地事務構成。每一個本地事務在更新完數據庫之後，會發布一條消息或者一個事件來觸發 Saga 全局事務中的下一個本地事務的執行。如果一個本地事務因為某些業務規則無法滿足而失敗，Saga 會執行在這個失敗的事務之前成功提交的所有事務的補償操作。所以 Saga 模式在對比 TCC 模式時，因缺少了資源預留的步驟，往往在實現回滾邏輯時會變得更麻煩。
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### Saga 子事務拆分
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比如我們要進行一個類似於銀行跨行轉賬的業務，將 A 賬户中的 30 元轉到 B 賬户，根據 Saga 事務的原理，我們將整個全局事務，拆分為以下服務：
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- 轉出（TransOut）服務，這裏將會進行操作 A 賬户扣減 30 元
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||
- 轉出補償（TransOutCompensate）服務，回滾上面的轉出操作，即 A 賬户增加 30 元
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- 轉入（TransIn）服務，這裏將會進行 B 賬户增加 30 元
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- 轉入補償（TransInCompensate）服務，回滾上面的轉入操作，即 B 賬户減少 30 元
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整個事務的邏輯是：
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執行轉出成功 => 執行轉入成功 => 全局事務完成
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如果在中間發生錯誤，例如轉入 B 賬户發生錯誤，則會調用已執行分支的補償操作，即：
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執行轉出成功 => 執行轉入失敗 => 執行轉入補償成功 => 執行轉出補償成功 => 全局事務回滾完成
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下面是一個成功完成的 SAGA 事務典型的時序圖：
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<img src="https://dtm.pub/assets/saga_normal.a2849672.jpg" height=428 />
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### 代碼示例
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以下展示在 Hyperf 框架中的使用方法，其它框架類似
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```php
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namespace App\Controller;
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use DtmClient\Saga;
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use DtmClient\TransContext;
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use Hyperf\Di\Annotation\Inject;
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use Hyperf\HttpServer\Annotation\Controller;
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use Hyperf\HttpServer\Annotation\GetMapping;
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#[Controller(prefix: '/saga')]
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class SagaController
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{
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protected string $serviceUri = 'http://127.0.0.1:9501';
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#[Inject]
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protected Saga $saga;
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#[GetMapping(path: 'successCase')]
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public function successCase(): string
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{
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$payload = ['amount' => 50];
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// 初始化 Saga 事務
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$this->saga->init();
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// 增加轉出子事務
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$this->saga->add(
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$this->serviceUri . '/saga/transOut',
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$this->serviceUri . '/saga/transOutCompensate',
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$payload
|
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);
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// 增加轉入子事務
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$this->saga->add(
|
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$this->serviceUri . '/saga/transIn',
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$this->serviceUri . '/saga/transInCompensate',
|
||
$payload
|
||
);
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// 提交 Saga 事務
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$this->saga->submit();
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// 通過 TransContext::getGid() 獲得 全局事務ID 並返回
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return TransContext::getGid();
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}
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}
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```
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## XA 模式
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XA 是由 X /Open 組織提出的分佈式事務的規範，XA 規範主要定義了(全局)事務管理器(TM)和(局部)資源管理器(RM)之間的接口。本地的數據庫如 mysql 在 XA 中扮演的是 RM 角色
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XA 一共分為兩階段：
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第一階段（prepare）：即所有的參與者 RM 準備執行事務並鎖住需要的資源。參與者 ready 時，向 TM 報告已準備就緒。 第二階段 (commit/rollback)：當事務管理者(TM)確認所有參與者(RM)都 ready 後，向所有參與者發送 commit 命令。
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目前主流的數據庫基本都支持 XA 事務，包括 mysql、oracle、sqlserver、postgre
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下面是一個成功完成的 XA 事物典型的時序圖
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<img src="https://dtm.pub/assets/xa_normal.5a0ce600.jpg" height=600/>
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### 代碼示例
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以下展示在 Hyperf 框架中的使用方法，其它框架類似
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```php
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<?php
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namespace App\Controller;
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use App\Grpc\GrpcClient;
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use DtmClient\DbTransaction\DBTransactionInterface;
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use DtmClient\TransContext;
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use DtmClient\XA;
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||
use Hyperf\Contract\ConfigInterface;
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||
use Hyperf\Di\Annotation\Inject;
|
||
use Hyperf\HttpServer\Annotation\Controller;
|
||
use Hyperf\HttpServer\Annotation\GetMapping;
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||
use Hyperf\HttpServer\Annotation\RequestMapping;
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||
use Hyperf\HttpServer\Contract\RequestInterface;
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||
use Psr\Http\Message\ResponseInterface;
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#[Controller(prefix: '/xa')]
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class XAController
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{
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private GrpcClient $grpcClient;
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protected string $serviceUri = 'http://127.0.0.1:9502';
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public function __construct(
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private XA $xa,
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protected ConfigInterface $config,
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) {
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$server = $this->config->get('dtm.server', '127.0.0.1');
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$port = $this->config->get('dtm.port.grpc', 36790);
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$hostname = $server . ':' . $port;
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$this->grpcClient = new GrpcClient($hostname);
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}
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#[GetMapping(path: 'successCase')]
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public function successCase(): string
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{
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$payload = ['amount' => 50];
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// 開啓Xa 全局事物
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$gid = $this->xa->generateGid();
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$this->xa->globalTransaction($gid, function () use ($payload) {
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// 調用子事物接口
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$respone = $this->xa->callBranch($this->serviceUri . '/xa/api/transIn', $payload);
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// XA http模式下獲取子事物返回結構
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/* @var ResponseInterface $respone */
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$respone->getBody()->getContents();
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// 調用子事物接口
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$payload = ['amount' => 10];
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||
$this->xa->callBranch($this->serviceUri . '/xa/api/transOut', $payload);
|
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});
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// 通過 TransContext::getGid() 獲得 全局事務ID 並返回
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return TransContext::getGid();
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}
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#[RequestMapping(methods: ["GET", "POST", "PUT"], path: 'api/transIn')]
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public function transIn(RequestInterface $request): array
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{
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$content = $request->post('amount');
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$amount = $content['amount'] ?? 50;
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// 模擬分佈式系統下transIn方法
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$this->xa->localTransaction(function (DBTransactionInterface $dbTransaction) use ($amount) {
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||
// 請使用 DBTransactionInterface 處理本地 Mysql 事物
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$dbTransaction->xaExecute('UPDATE `order` set `amount` = `amount` + ? where id = 1', [$amount]);
|
||
});
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return ['status' => 0, 'message' => 'ok'];
|
||
}
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||
/**
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* @param RequestInterface $request
|
||
* @return array
|
||
*/
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#[RequestMapping(methods: ["GET", "POST", "PUT"], path: 'api/transOut')]
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||
public function transOut(RequestInterface $request): array
|
||
{
|
||
$content = $request->post('amount');
|
||
$amount = $content['amount'] ?? 10;
|
||
// 模擬分佈式系統下transOut方法
|
||
$this->xa->localTransaction(function (DBTransactionInterface $dbTransaction) use ($amount) {
|
||
// 請使用 DBTransactionInterface 處理本地 Mysql 事物
|
||
$dbTransaction->xaExecute('UPDATE `order` set `amount` = `amount` - ? where id = 2', [$amount]);
|
||
});
|
||
|
||
return ['status' => 0, 'message' => 'ok'];
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
```
|
||
上面的代碼首先註冊了一個全局 XA 事務，然後添加了兩個子事務 transIn、transOut。子事務全部執行成功之後，提交給 dtm。dtm 收到提交的 xa 全局事務後，會調用所有子事務的 xa commit，完成整個 xa 事務。
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