深入理解分布式事务 原理与实战

（1）作者资历深厚：作者来自于京东，资深的分布式事务架构专家，Apache ShenYu（incubating）、Hmily、RainCat、Myth、mykit-data等多个开源框架的创始人。（2）作者经验丰富：作者有多年的分布式事务经验、微服务架构经验、分布式系统架构经验，以及分布式事务框架的架构和开发经验。（3）广度深度兼备：从基础知识、解决方案、原理分析、源码实现、工程实战5个维度全面、深入讲解分布式事务。（4）注重工程实践：书中有大量经过了生产环境的高并发、高流量考验的完整案例，并附案例代码，读者可以直接复用。（5）大厂优选：来自京东、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位专家高口碑力荐。在分布式应用系统中，特别是在金融相关的场景下，分布式事务是大家都关注的核心技术，同样也是系统的技术难点。本书从数据库和服务的分布式基础开始，由浅入深阐述了分布式事务的原理、解决方案。作者从框架开发者的视角分享了分布式事务实现的源码和实践用例，对于应用架构师和开发者都有学习和参考的价值。——郑灏 京东科技不错技术总监分布式事务是伴随分布式数据库架构发展而衍生出的关键技术，是影响分布式数据库市场竞争力的关键。本书深入浅出地讲解了分布式事务的基本原理和应用实践，具有很好的指导意义。适合数据库研发、数据库架构师和DBA等同学深入学习。——高新刚 京东科技数据库研发负责人本书以深入浅出、通俗易懂的语言揭开了分布式事务的神秘面纱，不管是对入门型还是进阶型的微服务爱好者都有较多的指导和借鉴意义。——沈建林 京东科技中间件团队负责人如今，越来越多的企业开始面向广阔的数字生态搭建企业应用，而对这些需要升级技术底座的企业来说，分布式事务成为要解决的关键性技术问题，相信这本书一定能很好地帮读者答疑解惑！——付晓岩 IBM 副合伙人、资深企业级业务架构专家、《企业级业务架构设计：方法论与实践》和《银行数字化转型》作者本书从事务的基本概念、数据强一致性模型的2PC与3PC实现，到Base补偿式事务等方面，详细描述了分布式事务的应用场景以及多种分布式系统架构的演进。这是一本深入讲解分布式事务原理和丰富应用的很好的参考书。——刘勋 滴滴大数据不错技术专家，Apache Hadoop/Zeppelin贡献者、Submarine 贡献者及 PMC本书由浅入深地介绍了各分布式事务的优缺点和适用场景，理论结合实践，大大减少了事务相关资料阅读与理解的难度，对于想深入学习事务的读者来说很好值得入手!——代立冬 Apache DolphinScheduler PMC主席、Apache Incubator PMC本书以开源分布式框架作者的视角，全面总结了事务的核心技术，内容涵盖了广泛使用的MySQL和Spring的事务机制、业界分布式事务架构理论以及源码与实战，适合希望深入理解事务机制、提升软件设计与架构经验的读者阅读。——杨晓峰 腾讯专家工程师、开源联盟主委会成员、大数据专家团成员、OpenJDK贡献者专门以事务为主题的图书并不常见。本书系统地梳理了事务的概念，针对数据库到中间件和框架类的事务实现，带领读者抽丝剥茧、深刻解读，帮助读者从全景到细节，建立对事物的深入理解，是工程师深度探索技术的优质读物。——张亮 Apache ShardingSphere PMC 主席、SphereEx CEO 本书由浅入深、由点到面完整地将分布式事务相关理论、解决方案以及源码实战呈现在读者面前，推荐给正在寻求突破和高速成长的技术人。——曾波（波姐） 资深互联网架构师、《Java性能优化实践》译者本书不仅包含了肖宇和冰河积累多年的实战经验，更从多种场景出发，详解可落地方案，而且从多种分布式事务框架的使用和原理入手，带领读者一步步揭开分布式事务的面纱，这是一本很好不错的图书，强烈推荐大家阅读学习。——程超 《高可用可伸缩微服务架构》作者本书作者在微服务领域深耕多年，具备深厚的分布式事务开发经验，不仅在公司一线开发，同时也是开源分布式事务框架Hmily项目的作者。本书字里行间蕴含着作者对分布式事务独到的见解，内容上不仅有原理和业界主流的解决方案，还包含了一线项目的实战和源码解析。无论是刚入门的开发者，还是从事开发和研究工作多年的资深工程师，本书都会让你受益匪浅。——张永伦 Apache ShardingSphere PMC/ Apache ShenYu PPMC本书从MySQL InnoDB引擎的事务实现讲起，逐步扩展到分布式事务场景，从原理到工程实践，理论结合实践，是分布式事务领域的经典之作，无论是对分布式事务的初学者还是具有一定开发实践经验的工程师或架构师，都有一定的参考和借鉴意义。——于雨 蚂蚁金服dubbo go项目负责人冰河是一个对技术很好严谨和有追求的人，尤其对分布式领域的分布式事务有着深刻的理解和丰富的架构经验。本书把分布式事务的基础、原理、解决方案和实战都讲得很好透彻，强烈推荐每一位程序员阅读。——程军 公众号“军哥手记”维护者，前饿了么技术总监 无论是传统的单体架构，还是目前主流的分布式架构，事务都是绕不开的技术难题。本书从基本概念到原理介绍，再到主流的解决方案，系统地

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，所以得到了来自京东、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。

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 Committer。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。冰河互联网不错技术专家、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。

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序

前言

部分 分布式事务基础

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事务隔离级别最佳实践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刷盘最佳实践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事务嵌套最佳实践65

3.5.1 环境准备66

3.5.2 最佳实践场景一71

3.5.3 最佳实践场景二72

3.5.4 最佳实践场景三73

3.5.5 最佳实践场景四74

3.5.6 最佳实践场景五75

3.5.7 最佳实践场景六76

3.5.8 最佳实践场景七77

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

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