Spring框架中如何设计多数据源事务管理？请说明在分布式事务场景下的解决方案 -

题目

Spring框架中如何设计多数据源事务管理？请说明在分布式事务场景下的解决方案

信息

类型：问答
难度：⭐⭐⭐

考点

多数据源配置,分布式事务管理,Spring事务抽象,JTA集成,Seata框架

快速回答

核心解决方案要点：

多数据源配置：使用@Configuration定义多个DataSource和对应PlatformTransactionManager
分布式事务方案：
1. JTA + Atomikos：通过XA协议实现两阶段提交
2. Spring Cloud + Seata：基于AT模式的无侵入方案
事务传播控制：避免跨数据源的本地事务，需统一使用分布式事务管理器
性能考量：Seata AT模式比JTA有更好的性能，但需考虑业务锁粒度

## 解析

一、问题背景与难点

在微服务或复杂业务系统中，需要同时操作多个数据库（如订单库+库存库）。核心难点在于：

Spring默认事务管理器（DataSourceTransactionManager）仅支持单数据源
跨数据源操作时，本地事务无法保证ACID特性
分布式场景下需解决网络分区、事务补偿等问题

二、解决方案与代码示例

1. 多数据源基础配置

@Configuration
public class DataSourceConfig {
    // 主数据源
    @Bean
    @Primary
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.primary")
    public DataSource primaryDataSource() {
        return DataSourceBuilder.create().build();
    }

    // 次数据源
    @Bean
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.secondary")
    public DataSource secondaryDataSource() {
        return DataSourceBuilder.create().build();
    }

    // 对应事务管理器
    @Bean
    public PlatformTransactionManager primaryTxManager(@Qualifier("primaryDataSource") DataSource ds) {
        return new DataSourceTransactionManager(ds);
    }

    @Bean
    public PlatformTransactionManager secondaryTxManager(@Qualifier("secondaryDataSource") DataSource ds) {
        return new DataSourceTransactionManager(ds);
    }
}

注意：此时若跨数据源操作，事务无法统一回滚！

2. 分布式事务方案

方案一：JTA + Atomikos (XA协议)

@Bean(initMethod = "init", destroyMethod = "close")
public UserTransactionManager userTransactionManager() {
    UserTransactionManager tm = new UserTransactionManager();
    tm.setForceShutdown(false);
    return tm;
}

@Bean
public JtaTransactionManager transactionManager() {
    return new JtaTransactionManager(
        new UserTransactionImp(), 
        userTransactionManager()
    );
}

// 数据源需包装为XA数据源
@Bean
public DataSource xaPrimaryDataSource() {
    AtomikosDataSourceBean ds = new AtomikosDataSourceBean();
    ds.setXaDataSourceClassName("com.mysql.cj.jdbc.MysqlXADataSource");
    ds.setUniqueResourceName("primaryDB");
    // 设置其他连接参数...
    return ds;
}

原理：通过两阶段提交（2PC）协调多个资源管理器，JtaTransactionManager实现全局事务控制。

方案二：Seata AT模式

// 1. 引入Seata依赖
// 2. 配置file.conf（事务日志存储）
// 3. 数据源代理
@Bean
public DataSource dataSource(@Qualifier("primaryDataSource") DataSource ds) {
    return new DataSourceProxy(ds);
}

// 4. 全局事务注解
@GlobalTransactional
public void crossDatabaseOperation() {
    orderService.createOrder(); // 操作数据源1
    inventoryService.deductStock(); // 操作数据源2
}

原理：Seata通过事务分支ID（Branch ID）关联各数据源操作，在提交阶段生成反向SQL日志用于回滚。

三、最佳实践与常见错误

最佳实践：
- 微服务架构优先选择Seata，避免XA协议的性能瓶颈
- 非Spring Cloud项目可考虑Narayana替代Atomikos
- Seata的AT模式需数据库支持本地事务（MySQL/PostgreSQL等）
常见错误：
- 错误1：混用本地事务管理器导致部分回滚失败
- 错误2：Seata未配置undo_log表导致补偿失败
- 错误3：跨服务事务未设置@GlobalTransactional超时时间

四、扩展知识

事务模式对比：
模式一致性性能侵入性
XA(2PC) 强一致低（阻塞型）低
Seata AT 最终一致高中（需代理数据源）
Saga 最终一致高高（需手动补偿）
性能优化：
- Seata开启TC集群模式提高吞吐量
- 避免全局事务包含耗时非DB操作
- 使用@GlobalLock替代@GlobalTransactional处理只读业务