深入理解分布式事务：原理与实战

图书标准信息

• 作者 肖宇；冰河
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2021-10
• 版次 1
• ISBN 9787111692232
• 定价 119.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 256页
• 字数 150千字

【内容简介】

本书的广度与深度兼备、理论与实战兼顾的分布式事务专著，它从基础知识、解决方案、原理分析、源码实现、工程实战5个维度对分布式事务做了全面、细致的讲解，试图解决你在实践中遇到的所有关于分布式事务的问题。
  两位作者都是分布式事务领域的资深架构专家，是Apache ShenYu（incubating）网关创始人、Hmily、RainCat、Myth等分布式事务框架的创始人。本书因为内容扎实，所以得到了来自、阿里、腾讯、蚂蚁金服、滴滴、饿了么、58集团、IBM等互联网大厂及Apache软件基金会的近20位专家的高度评价。
  基础知识维度：首先全面介绍了事务和分布式事务的概念和基础知识，然后详细讲解了MySQL事务和Spring事务的实现原理；
  解决方案维度：详细介绍了分布式事务的各种解决方案，包括强一致性分布式事务解决方案和Z终一致性分布式事务解决方案；
  原理分析维度：详细讲解了分布式事务的原理，包括XA强一致性分布式事务、TCC分布式事务、可靠消息Z终一致性分布式事务和Z大努力通知型分布式事务的原理。
  源码实现维度：深入分析了Atomikos，Narayana框架实现XA强一致性分布式事务解决方案的源码，以及Dromara开源社区的Hmily分布式事务框架实现TCC分布式事务的源码；
  工程实践维度：通过多个在生产环境中经历了高并发、大流量考验的综合案例，讲解了XA强一致性分布式事务、TCC分布式事务、可靠消息Z终一致性分布式事务和Z大努力通知型分布式事务的工程实践方法。
  全书配有大量流程图和原理图，便于读者阅读理解；精选了大量来自生产环境的完整案例及其代码，便于读者动手实践。阅读本书，你将体验到事半功倍的效果。

【作者简介】

肖宇

分布式事务架构专家，Apache ShenYu（incubating）网关创始人，Dromara开源组织创始人，Hmily、RainCat、Myth等分布式事务框架的作者，Apache ShardingSphere提交者。

热爱开源，追求优雅代码。有丰富的微服务架构经验，尤其擅长微服务技术栈中的分布式事务、微服务架构、分布式数据库、API网关等解决方案。

冰河

互联网高级技术专家、MySQL技术专家、分布式事务架构专家。

多年来，一直致力于分布式系统架构、微服务、分布式数据库、分布式事务与大数据技术的研究，在高并发、高可用、高可扩展性、高可维护性和大数据等领域拥有丰富的架构经验。

可视化多数据源数据异构中间件mykit-data作者；《海量数据处理与大数据技术实战》和《MySQL技术大全：开发、优化与运维实战》作者；“冰河技术”微信公众号维护者。

【目录】

推荐语

序

前言

部分　分布式事务基础

第1章　事务的基本概念2

1.1　事务的特性2

1.1.1　原子性3

1.1.2　一致性3

1.1.3　隔离性3

1.1.4　持久性3

1.2　事务的类型4

1.2.1　扁平事务4

1.2.2　带有保存点的扁平事务4

1.2.3　链式事务5

1.2.4　嵌套事务5

1.2.5　分布式事务5

1.3　本地事务5

1.3.1　基本概念6

1.3.2　本地事务的执行流程6

1.3.3　本地事务的优缺点7

1.4　MySQL事务基础7

1.4.1　并发事务带来的问题7

1.4.2　MySQL事务隔离级别9

1.4.3　MySQL中各种事务隔离级别的区别10

1.4.4　MySQL事务隔离级别实践11

1.4.5　MySQL中锁的分类19

1.4.6　死锁的产生和预防23

1.4.7　MySQL中的死锁问题24

1.4.8　InnoDB中的MVCC原理25

1.5　本章小结28

第2章　MySQL事务的实现原理29

2.1　Redo Log29

2.1.1　Redo Log基本概念29

2.1.2　Redo Log基本原理30

2.1.3　Redo Log刷盘规则30

2.1.4　Redo Log刷盘实践32

2.1.5　Redo Log写入机制34

2.1.6　Redo Log的LSN机制35

2.1.7　Redo Log相关参数36

2.2　Undo Log36

2.2.1　Undo Log基本概念36

2.2.2　Undo Log存储方式37

2.2.3　Undo Log基本原理37

2.2.4　Undo Log实现MVCC机制37

2.2.5　Undo Log相关参数40

2.3　BinLog41

2.3.1　BinLog基本概念41

2.3.2　BinLog记录模式41

2.3.3　BinLog文件结构42

2.3.4　BinLog写入机制43

2.3.5　BinLog组提交机制43

2.3.6　BinLog与Redo Log的区别45

2.3.7　BinLog相关参数45

2.4　MySQL事务流程46

2.4.1　MySQL事务执行流程46

2.4.2　MySQL事务恢复流程47

2.5　MySQL中的XA事务48

2.5.1　XA事务的基本原理48

2.5.2　MySQL XA事务语法49

2.5.3　JDBC操作MySQL XA事务52

2.6　本章小结54

第3章　Spring事务的实现原理55

3.1　Spring事务原理55

3.1.1　JDBC直接操作事务55

3.1.2　使用Spring管理事务56

3.1.3　Spring事务分类57

3.1.4　Spring事务超时57

3.1.5　Spring事务回滚规则57

3.2　Spring事务三大接口57

3.2.1　PlatformTransactionManager接口57

3.2.2　TransactionDefinition接口58

3.2.3　TransactionStatus接口60

3.3　Spring事务隔离级别61

3.4　Spring事务传播机制62

3.4.1　7种事务传播机制类型62

3.4.2　常用的事务传播类型65

3.5　Spring事务嵌套实践65

3.5.1　环境准备66

3.5.2　实践场景一71

3.5.3　实践场景二72

3.5.4　实践场景三73

3.5.5　实践场景四74

3.5.6　实践场景五75

3.5.7　实践场景六76

3.5.8　实践场景七77

3.6　Spring事务失效的场景79

3.6.1　数据库不支持事务79

3.6.2　事务方法未被Spring管理79

3.6.3　方法没有被public修饰79

3.6.4　同一类中的方法调用80

3.6.5　未配置事务管理器80

3.6.6　方法的事务传播类型不支持事务81

3.6.7　不正确地捕获异常81

3.6.8　标注错误的异常类型82

3.7　本章小结83

第4章　分布式事务的基本概念84

4.1　分布式系统架构84

4.1.1　产生的背景84

4.1.2　架构目标和架构原则85

4.2　分布式系统架构演进86

4.2.1　单体应用架构86

4.2.2　垂直应用架构87

4.2.3　分布式架构88

4.2.4　SOA架构89

4.2.5　微服务架构89

4.3　分布式事务场景90

4.3.1　跨JVM进程90

4.3.2　跨数据库实例91

4.3.3　多服务访问单数据库91

4.4　数据一致性92

4.4.1　数据的一致性问题92

4.4.2　数据一致性解决方案93

4.5　本章小结93

第5章　分布式事务的理论知识94

5.1　CAP理论94

5.1.1　一致性94

5.1.2　可用性95

5.1.3　分区容忍性95

5.1.4　CAP的组合96

5.2　Base理论97

5.3　本章小结98

第二部分　分布式事务解决方案

第6章　强一致性分布式事务解决方案100

6.1　强一致性事务概述100

6.1.1　典型方案100

6.1.2　适用场景101

6.1.3　优缺点101

6.2　DTP模型101

6.2.1　DTP模型的重要概念101

6.2.2　DTP模型的执行流程102

6.3　2PC模型102

6.3.1　2PC模型的执行流程103

6.3.2　事务执行成功的流程103

6.3.3　事务执行失败的流程104

6.3.4　2PC模型存在的问题105

6.4　3PC模型105

6.4.1　事务执行成功的流程105

6.4.2　事务执行失败的流程106

6.4.3　3PC模型中存在的问题108

6.5　本章小结108

第7章　终一致性分布式事务解决方案109

7.1　终一致性分布式事务概述109

7.1.1　典型方案109

7.1.2　适用场景110

7.1.3　优缺点110

7.2　服务模式110

7.2.1　可查询操作111

7.2.2　幂等操作111

7.2.3　TCC操作112

7.2.4　可补偿操作113

7.3　TCC解决方案113

7.3.1　适用场景114

7.3.2　需要实现的服务模式114

7.3.3　方案的执行流程114

7.3.4　方案的优缺点115

7.3.5　需要注意的问题116

7.4　可靠消息终一致性解决方案117

7.4.1　适用场景117

7.4.2　需要实现的服务模式117

7.4.3　方案的执行流程118

7.4.4　方案的优缺点119

7.4.5　需要注意的问题120

7.5　努力通知型解决方案120

7.5.1　适用场景120

7.5.2　需要实现的服务模式121

7.5.3　方案的执行流程121

7.5.4　方案的优缺点122

7.5.5　需要注意的问题122

7.5.6　努力通知与可靠消息终一致性的区别123

7.6　本章小结123

第三部分　分布式事务原理

第8章　XA强一致性分布式事务原理126

8.1　X/Open DTP模型与XA规范126

8.1.1　DTP模型126

8.1.2　XA规范127

8.1.3　JTA规范127

8.1.4　XA二阶段提交128

8.2　MySQL对XA规范的支持129

8.2.1　MySQL XA事务的语法129

8.2.2　MySQL XID详解129

8.2.3　MySQL XA事务的状态130

8.2.4　MySQL XA的问题131

8.3　XA规范的问题思考132

8.3.1　XA规范的缺陷132

8.3.2　XA流程的优化与异常思考133

8.3.3　解决XA数据不一致的问题134

8.3.4　解决事务管理器的单点故障问题135

8.4　主流的解决方案135

8.5　本章小结136

第9章　TCC分布式事务原理137

9.1　TCC核心思想137

9.2　TCC实现原理139

9.2.1　TCC核心组成139

9.2.2　TCC核心原理140

9.3　TCC核心流程142

9.3.1　业务场景介绍142

9.3.2　Try阶段流程143

9.3.3　Confirm阶段流程144

9.3.4　Cancel阶段流程145

9.4　TCC关键技术146

9.5　本章小结147

第10章　可靠消息终一致性分布式事务原理148

10.1　基本原理148

10.2　本地消息表149

10.2.1　实现原理149

10.2.2　优缺点150

10.3　独立消息服务151

10.3.1　实现原理151

10.3.2　优缺点152

10.4　RocketMQ事务消息153

10.4.1　实现原理153

10.4.2　RocketMQ本地事务监听接口154

10.5　消息发送的一致性155

10.5.1　消息发送与确认机制155

10.5.2　消息发送的不一致性156

10.5.3　如何保证消息发送的一致性157

10.6　消息接收的一致性158

10.6.1　消息接收与确认机制158

10.6.2　消息接收的不一致性159

10.6.3　如何保证消息接收的一致性159

10.7　消息的可靠性161

10.7.1　消息发送的可靠性161

10.7.2　消息存储的可靠性161

10.7.3　消息消费的可靠性162

10.8　本章小结162

第11章　努力通知型分布式事务原理163

11.1　适用场景163

11.2　方案特点164

11.3　基本原理164

11.4　异常处理165

11.5　本章小结166

第四部分　分布式事务源码与实战

第12章　XA强一致性分布式事务解决方案源码解析168

12.1　分布式数据一致性场景的搭建168

12.1.1　构建环境168

12.1.2　准备环境169

12.1.3　修改配置169

12.1.4　启动171

12.1.5　验证171

12.2　ShardingSphere对XA分布式事务方案的整合172

12.2.1　ShardingTransactionManager接口172

12.2.2　XATransactionManager接口174

12.2.3　DataSourceSwapper类174

12.2.4　XAConnectionWrapper接口175

12.2.5　XA事务初始化175

12.2.6　XA资源注册176

12.3　ShardingSphere对Atomikos方案的实战与源码解析178

12.3.1　Atomikos-XA分布式事务初始化流程178

12.3.2　Atomikos-XA分布式事务Begin流程183

12.3.3　Atomikos-XA分布式事务资源注册原理185

12.3.4　Atomikos-XA分布式事务Commit流程186

12.3.5　Atomikos-XA分布式事务Rollback流程191

12.3.6　Atomikos-XA分布式事务恢复流程193

12.4　ShardingSphere对Narayana方案的实战与源码解析198

12.4.1　Narayana环境搭建198

12.4.2　Narayana-XA分布式事务初始化流程199

12.4.3　Narayana-XA分布式事务Begin流程206

12.4.4　Narayana-XA分布式事务资源注册208

12.4.5　Narayana-XA分布式事务Commit流程208

12.4.6　Narayana-XA分布式事务Rollback流程211

12.4.7　Narayana-XA分布式事务恢复流程212

12.5　本章小结216

第13章　Hmily-TCC分布式事务解决方案源码解析217

13.1　Hmily-TCC分布式场景的搭建217

13.1.1　准备环境218

13.1.2　下载源码并编译220

13.1.3　修改配置220

13.1.4　启动程序222

13.1.5　验证223

13.2　Hmily框架初始流程源码解析223

13.2.1　加载配置225

13.2.2　初始化事务日志存储229

13.2.3　初始化事务恢复调度器234

13.2.4　初始化事件分发器235

13.2.5　初始化Metrics监控信息236

13.3　Hmily-TCC分布式事务源码解析238

13.3.1　Try流程源码解析239

13.3.2　Confirm流程源码解析253

13.3.3　Cancel流程源码解析258

13.4　Hmily对RPC框架的支持261

13.4.1　对Dubbo框架的支持261

13.4.2　对Spring Cloud框架的支持263

13.4.3　对BRPC框架的支持265

13.4.4　对Motan框架的支持267

13.4.5　对gRPC框架的支持268

13.4.6　对Sofa-RPC框架的支持270

13.4.7　对Tars框架的支持272

13.5　Hmily-TCC事务恢复源码解析273

13.5.1　逻辑处理274

13.5.2　事务恢复275

13.6　本章小结276

第14章　XA强一致性分布式事务实战277

14.1　场景说明277

14.2　程序模块说明278

14.3　数据库表设计278

14.4　程序实现279

14.4.1　项目搭建279

14.4.2　持久层的实现287

14.4.3　业务逻辑层的实现288

14.4.4　接口层的实现289

14.4.5　项目启动类的实现290

14.5　测试程序290

14.6　本章小结292

第15章　TCC分布式事务实战293

15.1　场景说明293

15.2　程序模块说明294

15.3　数据库表设计295

15.4　实现项目公共模块297

15.4.1　项目搭建297

15.4.2　持久层的实现300

15.4.3　Dubbo接口的定义304

15.5　实现转出银行微服务305

15.5.1　项目搭建305

15.5.2　业务逻辑层的实现311

15.5.3　接口层的实现313

15.5.4　项目启动类的实现313

15.6　实现转入银行微服务314

15.6.1　业务逻辑层的实现314

15.6.2　项目启动类的实现315

15.7　测试程序316

15.8　本章小结318

第16章　可靠消息终一致性分布式事务实战319

16.1　场景说明319

16.2　程序模块说明321

16.3　RocketMQ环境搭建与测试321

16.3.1　搭建Java环境321

16.3.2　搭建RocketMQ环境322

16.3.3　测试RocketMQ环境324

16.4　数据库表设计326

16.5　实现订单微服务328

16.5.1　项目搭建328

16.5.2　持久层的实现333

16.5.3　业务逻辑层的实现335

16.5.4　接口层的实现338

16.5.5　项目启动类的实现338

16.6　实现库存微服务339

16.6.1　项目搭建339

16.6.2　持久层的实现339

16.6.3　业务逻辑层的实现341

16.6.4　项目启动类的实现343

16.7　测试程序343

16.8　本章小结345

第17章　努力通知型分布式事务实战347

17.1　场景说明347

17.2　程序模块说明348

17.3　数据库表设计348

17.4　实现账户微服务350

17.4.1　项目搭建350

17.4.2　持久层的实现355

17.4.3　业务逻辑层的实现358

17.4.4　接口层的实现360

17.4.5　启动类的实现360

17.5　实现充值微服务361

17.5.1　项目搭建与持久层的实现361

17.5.2　业务逻辑层的实现361

17.5.3　接口层的实现362

17.5.4　启动类的实现363

17.6　测试程序363

17.7　本章小结365