用 Go 輕鬆完成一個 TCC 分佈式事務，保姆級教程

什麼是 TCC，TCC 是 Try、Confirm、Cancel 三個詞語的縮寫，最早是由 Pat Helland 於 2007 年發表的一篇名爲《Life beyond Distributed Transactions:an Apostate’s Opinion》的論文提出。

TCC 組成

TCC 分爲 3 個階段

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）
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
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。

TCC 分佈式事務裏，有 3 個角色，與經典的 XA 分佈式事務一樣：

AP / 應用程序，發起全局事務，定義全局事務包含哪些事務分支
RM / 資源管理器，負責分支事務各項資源的管理
TM / 事務管理器，負責協調全局事務的正確執行，包括 Confirm，Cancel 的執行，並處理網絡異常

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：

TCC 網絡異常

TCC 在整個全局事務的過程中，可能發生各類網絡異常情況，典型的是空回滾、冪等、懸掛，由於 TCC 的異常情況，和 SAGA、可靠消息等事務模式有相近的地方，因此我們把所有異常的解決方案統統放在這篇文章《還被分佈式事務的網絡異常困擾嗎？一個函數調用幫你搞定它》進行講解

TCC 實踐

對於前面的跨行轉賬操作，最簡單的做法是，在 Try 階段調整餘額，在 Cancel 階段反向調整餘額，Confirm 階段則空操作。這麼做帶來的問題是，如果 A 扣款成功，金額轉入 B 失敗，最後回滾，把 A 的餘額調整爲初始值。在這個過程中如果 A 發現自己的餘額被扣減了，但是收款方 B 遲遲沒有收到餘額，那麼會對 A 造成困擾。

更好的做法是，Try 階段凍結 A 轉賬的金額，Confirm 進行實際的扣款，Cancel 進行資金解凍，這樣用戶在任何一個階段，看到的數據都是清晰明瞭的。

下面我們進行一個 TCC 事務的具體開發

目前可用於 TCC 的開源框架，主要爲 Java 語言，其中以 seata 爲代表。我們的例子採用 go 語言，使用的分佈式事務框架爲 dtm，它對分佈式事務的支持非常優雅。下面來詳細講解 TCC 的組成

我們首先創建兩張表，一張是用戶餘額表，一張是凍結資金錶，建表語句如下：

CREATE TABLE dtm_busi.`user_account` (
  `id` int(11) AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
  `user_id` int(11) not NULL UNIQUE ,
  `balance` decimal(10,2) NOT NULL DEFAULT '0.00',
  `create_time` datetime DEFAULT now(),
  `update_time` datetime DEFAULT now()
);

CREATE TABLE dtm_busi.`user_account_trading` (
  `id` int(11) AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
  `user_id` int(11) not NULL UNIQUE ,
  `trading_balance` decimal(10,2) NOT NULL DEFAULT '0.00',
  `create_time` datetime DEFAULT now(),
  `update_time` datetime DEFAULT now()
);

trading 表中，trading_balance 記錄正在交易的金額。

我們先編寫核心代碼，凍結 / 解凍資金操作，會檢查約束 balance+trading_balance >= 0，如果約束不成立，執行失敗

func adjustTrading(uid int, amount int) (interface{}, error) {
  冪等、懸掛處理
  dbr := sdb.Exec("update dtm_busi.user_account_trading t join dtm_busi.user_account a on t.user_id=a.user_id and t.user_id=? set t.trading_balance=t.trading_balance + ? where a.balance + t.trading_balance + ? >= 0", uid, amount, amount)
  if dbr.Error == nil && dbr.RowsAffected == 0 { // 如果餘額不足，返回錯誤
    return nil, fmt.Errorf("update error, balance not enough")
  }
  其他情況檢查及處理
}

然後是調整餘額

func adjustBalance(uid int, amount int) (ret interface{}, rerr error) {
  冪等、懸掛處理
  這裏略去進行相關的事務處理，包括開啓事務，以及在defer中處理提交或回滾
  // 將原先凍結的資金記錄解凍
  dbr := db.Exec("update dtm_busi.user_account_trading t join dtm_busi.user_account a on t.user_id=a.user_id and t.user_id=? set t.trading_balance=t.trading_balance + ?", uid, -amount)
  if dbr.Error == nil && dbr.RowsAffected == 1 { // 解凍成功
    // 調整金額
    dbr = db.Exec("update dtm_busi.user_account set balance=balance+? where user_id=?", amount, uid)
  }
  其他情況檢查及處理
}

下面我們來編寫具體的 Try/Confirm/Cancel 的處理函數

RegisterPost(app, "/api/TransInTry", func (c *gin.Context) (interface{}, error) {
  return adjustTrading(1, reqFrom(c).Amount)
})
RegisterPost(app, "/api/TransInConfirm", func TransInConfirm(c *gin.Context) (interface{}, error) {
  return adjustBalance(1, reqFrom(c).Amount)
})
RegisterPost(app, "/api/TransInCancel", func TransInCancel(c *gin.Context) (interface{}, error) {
  return adjustTrading(1, -reqFrom(c).Amount)
})

RegisterPost(app, "/api/TransOutTry", func TransOutTry(c *gin.Context) (interface{}, error) {
  return adjustTrading(2, -reqFrom(c).Amount)
})
RegisterPost(app, "/api/TransOutConfirm", func TransInConfirm(c *gin.Context) (interface{}, error) {
  return adjustBalance(2, -reqFrom(c).Amount)
})
RegisterPost(app, "/api/TransOutCancel", func TransInCancel(c *gin.Context) (interface{}, error) {
  return adjustTrading(2, reqFrom(c).Amount)
})

到此各個子事務的處理函數已經 OK 了，然後是開啓 TCC 事務，進行分支調用

// TccGlobalTransaction 會開啓一個全局事務
_, err := dtmcli.TccGlobalTransaction(DtmServer, func(tcc *dtmcli.Tcc) (rerr error) {
  // CallBranch 會將事務分支的Confirm/Cancel註冊到全局事務上，然後直接調用Try
  res1, rerr := tcc.CallBranch(&TransReq{Amount: 30}, host+"/api/TransOutTry", host+"/api/TransOutConfirm", host+"/api/TransOutRevert"
  進行錯誤檢查，以及其他邏輯
  res2, rerr := tcc.CallBranch(&TransReq{Amount: 30}, host+"/api/TransInTry", host+"/api/TransInConfirm", host+"/api/TransInRevert")
  進行錯誤檢查，有任何錯誤，返回錯誤，回滾交易
  // 如果沒有錯誤，函數正常返回後，全局事務會提交，TM會調用各個事務分支的Confirm，完成整個事務
})

至此，一個完整的 TCC 分佈式事務編寫完成。

如果您想要完整運行一個成功的示例，那麼按照 dtm 項目的說明搭建好環境之後，運行下面命令運行 tcc 的例子即可

go run app/main.go tcc_barrier

TCC 的回滾

假如銀行將金額準備轉入用戶 2 時，發現用戶 2 的賬戶異常，返回失敗，會怎麼樣？我們給出事務失敗交互的時序圖

這個跟成功的 TCC 差別就在於，當某個子事務返回失敗後，後續就回滾全局事務，調用各個子事務的 Cancel 操作，保證全局事務全部回滾。

**小結
**

在這篇文章裏，我們介紹了 TCC 的理論知識，也通過一個例子，完整給出了編寫一個 TCC 事務的過程，涵蓋了正常成功完成，以及成功回滾的情況。相信讀者通過這邊文章，對 TCC 已經有了深入的理解。

關於分佈式事務中需要處理的冪等、懸掛、空補償，請參考另一篇文章：

分佈式事務你不能不知的坑，一個函數調用幫你搞定它

文中使用的例子節選自 dtm，它由 go 實現，支持多種事務模式：TCC、SAGA、XA、事務消息跨語言支持，已支持 golang、python、PHP、nodejs 等語言的客戶端。提供子事務屏障功能，優雅的解決了冪等、懸掛、空補償等問題。

閱讀完此篇乾貨，歡迎大家訪問 dtm 項目，給顆星星支持！

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來源：https://mp.weixin.qq.com/s/UmGnCM3SLWZUI0yMaTeqxA

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