一、什么是本地事务

单机数据库下，事务满足 ACID：原子性、一致性、隔离性、持久性，依靠数据库本身机制就能实现：要么全部执行成功提交，要么全部失败回滚，不会出现部分成功、部分失败的脏数据。

比如单库下单同时扣库存，要么两边都成，要么一起回滚。

二、什么是分布式事务

随着微服务拆分、分库分表，一次业务操作会跨多个服务、多个独立数据库，这就是分布式场景。

分布式事务：用来保证跨多个数据库 / 多个微服务的一组操作，整体具备原子性的解决方案。

简单一句话：跨库、跨服务的事务，要么全部成功生效，要么全部撤销回滚，不能半截执行。

举个典型场景：

下单业务拆成三个独立库：订单库、库存库、账户库

1. 订单服务新增订单

2. 库存服务扣减商品库存

3. 账户服务扣减用户余额

   如果前两步成功，第三步余额扣减异常失败，就会出现：订单生成、库存变少、钱没扣，数据不一致。分布式事务就是用来杜绝这种现象，保证三操作同生同死。

三、分布式事务为什么不能直接用本地事务？

1. 多个数据库互相独立，各自事务互不感知；
2. 一个库提交成功后，无法主动让另一个已经提交的数据回滚；
3. 网络超时、服务宕机、调用异常都会导致部分执行，破坏整体原子性。

四、核心目标：两种一致性

1. 强一致性

   同一时刻所有节点数据完全一致，任何查询都看不到中间状态；典型方案：XA。

   缺点：锁持有时间长，并发性能差。

2. 最终一致性（业界主流）

   允许短暂中间不一致，等待一段时间后，通过补偿、重试、回滚逻辑，最终所有数据达成统一；Seata AT、TCC、SAGA 都属于这类，互联网业务最常用，兼顾性能与数据安全。

五、分布式事务经典理论基础（CAP / BASE）

1. CAP 定理

   分布式系统无法同时满足三点：

• C 一致性：所有节点数据同步

• A 可用性：请求正常响应

• P 分区容错：网络故障必存在，必须满足 P

  因此只能在 CP / AP 二选一：

• CP：放弃可用性，追求强一致（XA）

• AP：放弃实时一致性，保证可用，用最终一致兜底（主流微服务选择）

2. BASE 理论（AP 架构指导思想）

• BA 基本可用：故障不会整体瘫痪，允许小幅降级

• S 柔性状态：允许中间短暂数据不一致

• E 最终一致：一段时间后数据自动对齐

  绝大多数分布式事务方案都是 BASE 思想落地。

六、常见分布式事务方案分类

2PC（两阶段提交）

以 XA、Seata AT 为代表，引入协调者统一调度所有资源，分准备、提交 / 回滚两阶段协调。

• XA：数据库原生 2PC，强一致，性能差

• Seata AT：改造版 2PC，undo_log 自动补偿，低侵入，业务最常用

TCC（Try-Confirm-Cancel）

业务层手动编写三阶段代码，手动预留资源、确认、撤销，性能高，侵入性强，多用于金融支付。

SAGA 模式

长事务补偿模式，正向执行，失败反向执行补偿接口，适合长流程、跨第三方系统事务。

本地消息表 / 可靠消息事务（事务消息）

基于 MQ 实现，通过消息投递、定时重试保证最终一致，适合异步场景，比如订单完成发积分、发通知。

最大努力通知

适用于弱一致性场景，多次重试推送，允许人工兜底，比如短信、推送通知。

七、分布式事务各模式完整业务举例

统一业务案例：下单场景

三个独立库：订单库、库存库、账户库

操作：创建订单 → 扣库存 → 扣余额

任一环节失败，三者必须整体回滚，以此演示 5 种主流方案：XA、Seata AT、TCC、SAGA、可靠消息事务。

一、XA 模式（数据库原生两阶段提交，强一致性 2PC）

1、角色

• 协调者：事务管理器（TM）
• 参与者：三个数据库（都支持 XA 协议，MySQL InnoDB/Oracle 等）

2、完整执行流程

阶段 1：准备阶段（Prepare）

1. 入口服务开启全局 XA 事务，分别向订单库、库存库、账户库发送 XA START
2. 三个数据库各自执行 SQL：插订单、扣库存、扣余额
3. 执行完成后，各自锁定行数据，不提交事务，向协调者回复「准备就绪」
   • 只要任意一个库执行报错，直接回复「准备失败」

阶段 2：提交 / 回滚（Commit/Rollback）

情况 A：全部准备成功

协调者下发 XA COMMIT，三个数据库各自提交本地事务，释放行锁，事务结束。

情况 B：任意一个准备失败

协调者下发 XA ROLLBACK，所有数据库全部回滚本地未提交 SQL，数据全部复原。

3、异常举例

扣余额时余额不足，账户库返回准备失败 → 协调者通知订单、库存全部回滚，订单删除、库存恢复，整体一致。

4、适用场景

• 传统银行内部系统、财务对账、老旧单体拆分的内网低并发系统

• 内部对账、账务批量同步、对实时强一致性要求极高、并发量不大的内部业务

  不适合高并发电商：一阶段长时间持有行锁，并发堵塞严重，性能差

5、缺点

• 锁占用时间长，高并发极易死锁、超时
• 依赖数据库底层 XA 驱动，跨不同类型数据库兼容性差

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二、Seata AT 模式（最常用，自动补偿型 2PC，最终一致性）

之前详细讲过 TM/TC/RM，快速走流程：

一阶段

1. TM 生成全局 XID，调用订单、库存、账户三个 RM

2. 每个 RM：记录修改前快照 before_image、执行业务 SQL、记录修改后 after_image，同本地事务写入 undo_log，提交本地事务，释放行锁

   此时数据已经真实更新到数据库，只是留有回滚日志

3. 每个 RM 向 TC 注册分支事务

二阶段

1. 全部正常：TC 通知所有 RM 删除各自 undo_log，事务结束
2. 某分支异常：TC 通知所有 RM 根据 undo_log 生成逆 SQL 回滚数据，删 undo_log

场景举例

电商普通下单、大部分微服务业务，业务仅加 @GlobalTransactional 注解，零侵入开发，互联网最主流方案。

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三、TCC 模式（Try-Confirm-Cancel，业务手动编码，高性能）

TCC 是业务层手动拆分三接口，不依赖数据库回滚日志，手动控制资源冻结与释放。

三个接口定义（每个微服务都要写三套代码）

1. Try 尝试：冻结预留资源

   • 订单服务：预创建待支付订单（状态：冻结）
   • 库存服务：冻结对应商品库存（可售库存不动，冻结库存 + 1）
   • 账户服务：冻结用户对应金额（可用余额扣减，冻结余额增加）

2. Confirm 确认：真正扣减，正式提交

   • 全局无异常，执行确认，冻结数据转为实际扣减

3. Cancel 取消：释放冻结资源，整体回滚

   • 任意异常，解除所有冻结，恢复原有数据

完整流程

1. TM 先调用三个服务的 Try 方法，全部冻结成功
2. 全部 Try 成功 → 批量调用所有 Confirm，下单正式完成
3. 任意 Try 失败 / 后续异常 → 批量调用所有 Cancel，解冻全部资源，回到初始状态

例子：余额不足场景

账户 Try 冻结余额失败 → 触发所有 Cancel：删除预订单、解冻库存、解冻资金，数据一致。

适用场景

支付交易、红包、转账、高并发秒杀、金融核心账务；

**缺点：**侵入极强，每个业务都要手写三套接口，开发维护成本很高。

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四、SAGA 模式（长事务补偿模式，无前置资源冻结）

核心思想：正向一步步执行，某一步失败，反向依次执行前面步骤的补偿操作，没有准备阶段。

正向流程（正常执行）

1. 步骤 1：创建订单
2. 步骤 2：扣减库存
3. 步骤 3：扣减余额

补偿接口（逆向回滚用）

• 补偿 1：取消订单（删除 / 作废订单）
• 补偿 2：回退库存（加回被扣库存）
• 补偿 3：退款（退回被扣余额）

异常演示

执行到第三步扣余额失败：

1. 执行步骤 2 的补偿：把库存加回去
2. 执行步骤 1 的补偿：取消订单,最终整体回滚。

两种实现方式

1. 编排式：单独一个事务协调中心编排每一步与补偿逻辑
2. 编排式：服务之间事件监听互相调用

适用场景

超长业务流程：订单履约、物流发货、售后退款、多级审批、跨第三方外部系统（对接第三方支付、快递、外部 ERP）；

**特点：**无锁、适合长耗时事务；缺点存在中间态脏数据，只有最终一致性。

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五、可靠消息事务（本地消息表 / MQ 事务消息，异步最终一致）

适合异步场景，不是实时同步事务。

业务流程（下单后发积分举例，也可用于下单一致性）

需求：订单创建成功，才给用户加积分；订单失败，不能加积分。

1. 本地事务：订单库插入订单 + 消息表插入一条待发送消息，同库事务一起提交
2. 定时任务轮询消息表，把消息发送到 MQ
3. 积分服务消费 MQ 消息，执行加积分
4. 消费失败则不断重试，保证最终投递；消息投递失败定时补发，防止消息丢失

下单一致性改造思路

1. 先创建订单，写入待扣库存消息
2. MQ 消费消息扣库存、扣余额
3. 任一消费失败，重试 + 死信人工兜底

适用场景

异步解耦场景：下单发短信、发积分、会员成长值、通知推送、数据同步；

不适合强实时同步转账、下单强同步扣库存场景。

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快速横向对比总结

模式	一致性	锁特点	侵入性	典型使用场景
XA	强一致	一阶段持有行锁，性能差	极低	内网财务对账、传统内部账务系统、低并发内部业务
Seata AT	最终一致	全局锁防脏写，一阶段释放本地锁，性能好	极低（注解）	绝大多数微服务同步下单、进销存业务（主流首选）
TCC	最终一致	业务层冻结资源，无数据库长锁，性能最优	极高（三接口手写）	支付、转账、红包、秒杀、金融核心交易
SAGA	最终一致	无资源预留锁，允许中间不一致	中等（写补偿接口）	长流程履约、售后、物流、跨外部第三方系统
可靠消息	最终一致	无锁，异步执行	低	异步通知、积分、数据同步、解耦类业务