- [seata](#seata)
  - [Seata Global Exclusive Write Lock](#seata-global-exclusive-write-lock)
  - [TC - Global Exclusive Write Lock Implementation](#tc---global-exclusive-write-lock-implementation)
  - [RM - Global Exclusive Write Lock Usage](#rm---global-exclusive-write-lock-usage)


# seata
seata作为兼具高性能和易用性的分布式事务解决方案，适用于微服务架构。

在使用seata的系统中，事务隔离级别如下：
- `branch transaction`/`local transaction`：在seata系统中，分支事务/本地事务的隔离级别为read committed
- `global transaction`：在seata系统中，全局事务的隔离级别为read uncommitted
  - `global transaction`隔离级别为read uncommitted的含义如下：在全局事务尚未提交时，如果分支事务提交，则分支事务的修改对分布式系统外的其他事务可见

故而，在分布式系统中，若全局事务的隔离级别为read uncommitted，且没有其他机制用于修复该问题，其将会造成如下问题：
<img src="https://yqintl.alicdn.com/3588613a02db62c2b534a61984145bbdc6394811.png" alt="1" title="1">

在上图所示中，全局事务A和全局事务B对相同的资源R进行了修改，并且分支事务A1和分支事务B1都本地提交，之后，全局事务A回滚，全局事务B提交，那么A无法将资源R回滚到一个合适的状态（例如，A1先对R进行修改，B1后对R进行修改，如果将R恢复到A1修改之前，那么B1对R的修改就会丢失）。

## Seata Global Exclusive Write Lock
`Seata Global Exclusive Write Lock`的代码实现位于`TC`(Transaction Coordinator) module中，RM（Resource Manager）module将会在`需要获取global lock`时对TC module进行请求，进而保证事务之间的写隔离。

故而，Seata Global Exclusive Write Lock会在TC module中被实现，并在RM module中被使用。

## TC - Global Exclusive Write Lock Implementation
在TC module中，RpcServer用于处理communication protocol related logic，而TC module实际的处理逻辑则由`DefaultCoordinator`进行处理。

> `DefaultCoordinator`中包含了TC module所有向外暴露的方法，例如
> - doGlobalBegin: 创建全局事务
> - doGlobalCommit: 提交全局事务
> - doGlobalRollback: 全局事务回滚
> - doBranchReport: branch transaction状态report
> - doBranchRegister：branch transaction注册
>   - 在AT中，branch register会在local transaction提交时进行，执行brach register时会实际占用global exclusive write lock
> - doLockCheck：global exclusive write lock校验
>
> 实际上，上述方法都会被委托给`DefaultCore`来执行

在TC端的实现中，所有`获取锁`和`校验锁`的请求都最终会被`LockManger`执行，所有关于global exclusive write lock的设计都被维护在DefaultLockManagerImpl中。

## RM - Global Exclusive Write Lock Usage
在RM module中，主要会使用两个global write lock相关的方法：
- 校验是否global lock可以被获取
- 注册transaction branch，并实际获取global lock

> 在RM端，针对global exclusive write lock的check和获取大多通过Statement和Connection的代理对象来实现。例如，在`ConnectionProxy.commit`中调用`registerBranch`，从而实现对lock的实际占用。

global write lock的释放和RM无关，当全局事务提交时，全局事务相关的global lock将会自动被TC module释放。当注册分支事务之前，会检查global lock状态，确定在branch register的过程中不会发生锁冲突。

当执行update、insert、delete语句时，在执行前后都会以undo log的形式生成data snapshot，并且，生成快照的形式会基于`select ... for update`。

在本地事务执行提交操作时，会执行branch register操作，该操作中会向TC module发送请求，要求占用global write lock。

故而，通过global write lock机制，seata能够保证全局事务未提交前，分支事务占用的锁资源并不会被释放，全局事务外的其他事务想要访问数据时，首先需要校验是否global exclusive write lock已经被占用，上述流程能够保证全局事务能够正确的回滚。

但是，在全局事务提交前，其他事务必须等待global exclusive write lock的释放，这种等待会带来性能损耗。