手把手教你用PHP完成一个分布式事务TCC

什么是TCC，TCC是Try、Confirm、Cancel三个词语的缩写，最早是由 Pat Helland 于 2007 年发表的一篇名为《Life beyond Distributed Transactions:an Apostate’s Opinion》的论文提出。

TCC组成

TCC分为3个阶段

Try 阶段：尝试执行，完成所有业务检查（一致性）, 预留必须业务资源（准隔离性）

Confirm 阶段：如果所有分支的Try都成功了，则走到Confirm阶段。Confirm真正执行业务，不作任何业务检查，只使用 Try 阶段预留的业务资源

Cancel 阶段：如果所有分支的Try有一个失败了，则走到Cancel阶段。Cancel释放 Try 阶段预留的业务资源。

TCC分布式事务里，有3个角色，与经典的XA分布式事务一样：

AP/应用程序，发起全局事务，定义全局事务包含哪些事务分支

RM/资源管理器，负责分支事务各项资源的管理

TM/事务管理器，负责协调全局事务的正确执行，包括Confirm，Cancel的执行，并处理网络异常

如果我们要进行一个类似于银行跨行转账的业务，转出（TransOut）和转入（TransIn）分别在不同的微服务里，一个成功完成的TCC事务典型的时序图如下：

TCC实践

下面我们进行一个TCC事务的具体开发

目前可用于TCC的开源框架，主要为Java语言，其中以seata为代表。我们的例子采用nodejs，使用的分布式事务框架为dtm，它对分布式事务的支持非常优雅。下面来详细讲解TCC的组成

下面我们来编写具体的Try/Confirm/Cancel的处理函数

$vega->handleFunc('/api/TransOutTry', function (Mix\Vega\Context $ctx) {
    var_dump('TransOutTry', $ctx->request->getQueryParams(), $ctx->request->getParsedBody());
    $ctx->JSON(200, ['result' => 'SUCCESS']);})->methods('POST');$vega->handleFunc('/api/TransOutConfirm', function (Mix\Vega\Context $ctx) {
    var_dump('TransOutConfirm', $ctx->request->getQueryParams(), $ctx->request->getParsedBody());
    $ctx->JSON(200, ['result' => 'SUCCESS']);})->methods('POST');$vega->handleFunc('/api/TransOutCancel', function (Mix\Vega\Context $ctx) {
    var_dump('TransOutCancel', $ctx->request->getQueryParams(), $ctx->request->getParsedBody());
    $ctx->JSON(200, ['result' => 'SUCCESS']);})->methods('POST');$vega->handleFunc('/api/TransInTry', function (Mix\Vega\Context $ctx) {
    var_dump('TransInTry', $ctx->request->getQueryParams(), $ctx->request->getParsedBody());
    $ctx->JSON(200, ['result' => 'SUCCESS']);})->methods('POST');$vega->handleFunc('/api/TransInConfirm', function (Mix\Vega\Context $ctx) {
    var_dump('TransInConfirm', $ctx->request->getQueryParams(), $ctx->request->getParsedBody());
    $ctx->JSON(200, ['result' => 'SUCCESS']);})->methods('POST');$vega->handleFunc('/api/TransInCancel', function (Mix\Vega\Context $ctx) {
    var_dump('TransInCancel', $ctx->request->getQueryParams(), $ctx->request->getParsedBody());
    $ctx->JSON(200, ['result' => 'SUCCESS']);})->methods('POST');

到此各个子事务的处理函数已经OK了，然后是开启TCC事务，进行分支调用

Dtmcli\tccGlobalTransaction($dtm, function ($tcc) use ($svc) {
    /** @var Dtmcli\Tcc $tcc */
    $req = ['amount' => 30];
    $tcc->callBranch($req, $svc . '/TransOutTry', $svc . '/TransOutConfirm', $svc . '/TransOutCancel');
    $tcc->callBranch($req, $svc . '/TransInTry', $svc . '/TransInConfirm', $svc . '/TransInCancel');
});

至此，一个完整的TCC分布式事务编写完成。

如果您想要完整运行一个成功的示例，那么参考这个例子yedf/dtmcli-php-sample，将它运行起来非常简单

# 部署启动dtm# 需要docker版本18以上git clone https://github.com/yedf/dtmcd dtm
docker-compose up# 另起一个命令行https://github.com/yedf/dtmcli-php-sample.gitcd dtmcli-php-sample
composer installphp demo.php start

TCC的回滚

假如银行将金额准备转入用户2时，发现用户2的账户异常，返回失败，会怎么样？我们可以让TransIn返回失败来模拟这种情况

$vega->handleFunc('/api/TransInTry', function (Mix\Vega\Context $ctx) {
    var_dump('TransInTry', $ctx->request->getQueryParams(), $ctx->request->getParsedBody());
    $ctx->JSON(200, ['result' => 'FAILURE']);})->methods('POST');

我们给出事务失败交互的时序图

这个跟成功的TCC差别就在于，当某个子事务返回失败后，后续就回滚全局事务，调用各个子事务的Cancel操作，保证全局事务全部回滚。

在TCC事务模式上，有不少的读者会问，如果Confirm/Cancel失败会怎么样？这是一个好问题，代表您正在深入思考TCC事务模式。第一种情况是临时失败，例如网络故障、应用或数据库宕机，这类错误进行重试，最后会返回成功；另一种情况为业务失败，按照TCC的协议，第一阶段锁定资源，保证足够的资源能够让Confirm/Cancel执行，也就是说，程序逻辑上，Confirm/Cancel是不允许返回业务失败的，如果出现业务失败，那么是bug，需要开发人员手动修复bug。

小结

在这篇文章里，我们介绍了TCC的理论知识，也通过一个例子，完整给出了编写一个TCC事务的过程，涵盖了正常成功完成，以及成功回滚的情况。相信读者通过这边文章，对TCC已经有了深入的理解。

文中使用的例子节选自yedf/dtm（https://github.com/yedf/dtm），它支持多种事务模式：TCC、SAGA、XA、事务消息 跨语言支持，已支持 golang、python、Java、PHP、nodejs等语言的客户端，参考各语言SDK（https://dtm.pub/summary/code.html#go）。提供子事务屏障功能，优雅解决幂等、悬挂、空补偿等问题。