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Seata-php 入门与下半年展望

2年前 (2022) 程序员胖胖胖虎阿
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通俗地讲，Seata-php 是 seata 的 PHP 语言实现，实现了 Java 和 PHP 之间的互通，让 PHPer 也能使用 seata-php 来实现分布式事务。

Seata是一个非常成熟的分布式事务框架，在 Java 领域是事实上的分布式事务技术标准平台。Seata 目前正在构建其多语言体系【参考文档1】，整个体系包含了目前常用的五大类语言：Java、Go、Python、Js 和 PHP，目前的态势是后四种语言都依据 Seata Java 版本构建起对应语言的实现。

除了追求 Seata 多语言体系过程中因为开源价值要求构建 Seata 的 PHP 版本这个原因外，作为构建起 Web 1.0 时代技术基础 LAMP 架构中的要角，PHP 语言在电商和金融交易场景下依然被广泛使用，而这些场景对数据一致性要求非常强烈，这是构建 Seata-php 最大的诱因，也是其技术价值所在。

1 Seata 架构与多语言体系

Seata-php 入门与下半年展望
图片来自 seata 官网

Seata 总体架构由如下角色构成：
事务协调器 Transaction Coordinator
简称 TC，维护全局事务和分支事务的状态，驱动全局事务提交或者回滚。
事务管理器 Transaction Manager
简称 TM，定义全局事务的范围，提交或者回滚全局事务。
资源管理器 Resource Manager
简称 RM，和分支事务在同一个应用，进行分支事务的注册，报告分支事务的状态，驱动分支事务的提交或者回滚。

从 C/S 通信架构角度来看，TC 是服务端，TM 和 RM 是客户端。TC 与 TM 以及各个 RM 之间使用 netty 框架进行长链接通信。具体而言，Seata Java 版本的通信协议是在四层 TCP 协议之上又定义了一套私有的二进制双向通信协议，通信框架使用了 netty。其他四种语言只要依据 Seata 的通信协议标准实现其通信功能，即可在多语言生态体系内任何语言之间进行通信和服务调用。

三个角色中，TM 和 RM 以 SDK API 形式供上层 APP 调用，而 TC 是独立进程部署，使用任何语言实现都可以。据说懒惰是程序员的第一美德，在 Seata Java 已经实现了 Java 版本的 TC 的情况下，多语言体系内其他语言就没必要再做重复工作，只需要构建其对应语言的 TM 和 RM 的 SDK API 包，与 Seata Java TC 通信即可。

2 Seata 与 PHP 技术

分布式事务技术是微服务技术体系的一环，构建 Seata PHP 首先需要选择其微服务技术平台，Seata-php 目前使用的微服务框架是 hyperf。

PHP 在业界以入门门槛低著称，目前常用的微服务框架有 laravel 以及在其上构建的 lumen。laravel 框架的最大优点就是其生态丰富，各种组件应有尽有，如果 laravel 可以 Spring 框架类比，lumen 就是 Spring Boot。但其缺点是性能堪忧，例如在普通的 8C 机器上，空跑一个只运行 echo 逻辑的 HTTP 服务，其吞吐量仅有 1k qps。

Hyperf 框架是近年内出现的由国人基于 swoole 开发的一个微服务框架，特点如下：

  • 1 类似于 nginx，hyperf 以多进程形式常驻内存，每个进程内都有一个弹性线程池，正常情况下 hyperf 收到调用请求后，可以保证 1ms 之内分配服务线程，而 lumen 的响应时间常在 10ms 左右；
  • 2 因为 hyperf 服务常驻内存的特点，其稳定性好，资源利用率当然比以 cgi 机制运行的 lumen 低很多；
  • 3 hyperf 的对请求的处理过程借鉴了 Go 语言机制，其 runtime 层面以异步方式执行上层的用户同步调用，相比 lumen 其吞吐率高而延迟低，例如在同样环境下使用 hyperf 实现同样的 echo HTTP 服务，可以轻松达到 60k qps；

除了 hyperf 自身稳定性与高性能外，依赖于 hyperf 服务进程常驻内存的特点，TC 可以很方便的对 seata-php 的 RM 发起二阶段事务处理，即作为 Server 的 Java TC 对作为 Client 的 PHP 版本的 RM 发起 RPC 回调。如果使用了 lumen 作为 seata-php 的微服务框架，几乎不可能实现这个技术点。

3 快速入门 Seata-php

基于 hyperf 微服务框架，seata-php 已经实现了 AT 事务模式，并给出了测试用例。本章节的目的是基于现有实现，让对 seata-php 这个项目感兴趣的同学能够快速入门 seata-php。

3.1 搭建 PHP 开发环境

使用 hyperf/box 这个工具能够快速创建开发环境，并且能够与其他自建开发工具链隔离，避免污染日常的开发环境。

3.1.1 下载 hyperf/box

# Mac
wget https://github.com/hyperf/box/releases/download/v0.0.3/box_php8.1_x86_64_macos -O box
# Linux x86_64
wget https://github.com/hyperf/box/releases/download/v0.0.3/box_php8.1_x86_64_linux -O box
# Linux aarch64
wget https://github.com/hyperf/box/releases/download/v0.0.3/box_php8.1_aarch64_linux -O box

sudo mv ./box /usr/local/bin/box
sudo chmod +x /usr/local/bin/box

# 在 https://github.com/settings/tokens/new 创建 token 后，配置到 box 中
box config set github.access-token <Your Token>

  • 注意：

    • 如果你是 Mac 用户首次使用的话，需要在“系统偏好设置”->“安全性与隐私”中给 box 工具进行授权
    • 已经测试过，X86 的box，可以在 M1 版本的 Mac 上使用
    • 使用 box 时，创建 github access token 权限需要repo、workflow

    3.1.2 配置 PHP 环境

    当 box 下载好后，继续下载 php8.0 版本

    # 下载 php8.0
box get php@8.0
# 将 box 设置为 php8.0 版本
box config set-php-version 8.0

Seata-php 入门与下半年展望

3.1.3 下载 composer

# 下载 composer
box get composer

Seata-php 入门与下半年展望

3.2 运行 Seata-php

环境搭建完毕过后，找一个目录来存放 seata-php 项目的代码。

# 找个地方创建一个目录
mkdir ./seata

# 进入到目录内
cd ./seata

# 下载 seata 骨架包
git clone https://github.com/PandaLIU-1111/seata-skeleton

# 下载 seata/seata-php 组件包
git clone git@github.com:seata/seata-php.git

# 进入到 seata骨架包内
cd seata-skeleton

# 执行 composer 更新项目内的组件包
box composer update -o

# 查看是否与 seata/seata-php 建立软连接
ls -al vendor/hyperf/ | grep seata

# 查看命令执行后是否有以下内容
...
seata -> ../../../seata-php/  // 与 seata/seata-php 包建立软连接
...

# 启动项目
box php bin/hyperf.php start

Seata-php 入门与下半年展望
至此，即可看到 seata-php 运行成功，在命令行中可以看到 seata-php 客户端与 seata Java 服务端 TC 的交互报文。

3.3 项目代码风格

Seata-php 遵循 PSR-1 代码规范【参考文档2】。
社区提供了一个类似于 Go 语言 gofmt 一样的代码格式化工具 composer cs-fix，具体使用方式是：

# 格式化某个文件
composer cs-fix ${FileName}
# 格式化某个目录
composer cs-fix ${DirName}

3.4 测试用例

目前，seata-php 仅提供了单测用例，放置在项目tests目录中，可直接通过composer test命令执行这些单测用例。我们近期就会把这些单测用例配置在 github action 上，用于测试每个提交的 pr。

下一步，我们会像 seata-go 一样补充集成测试用例，并配置在 github action 上用于自动测试项目的每个 pr。

4 下半年规划

Seata-php 目前已有的工作仅仅是迈出了下半年长征的第一步，尚未达到生产可用的状态。下半年的整体目标是：

  • 1 事务模式 对齐将于 9 月份发布的 seata java v1.6.0 的 TCC、AT、SATA 和 XA 模式
  • 2 测试用例 单测覆盖率达 70% 以上，并实现两种模式下的 seata java 中已有的集成测试用例的 php 版本
  • 3 代码samples 实现两种模式下的 seata java 中已有的 samples 示例的 php 版本
  • 4 文档建设 构建 API 接口级别的详细说明文档
  • 5 生产案例 实际生产用户 3 家以上
  • 6 社区建设 培养 seata committer 5 人以上

上述目标可以理解为 seata-php 社区的 KPI。为达成目的，有可分为“三步走” 的如下执行 Plan。

4.1 发布一个可用版本

这是第一个阶段。我们计划在国庆节前后发布发布第一个 GA 版本，详细的技术点如下：

  • 1 实现 TM 与 RM

         作为分布式事务的发起方，TM 在与下游的微服务应用在通信时，能够在 HTTP 协议与 GRPC 协议中，传递事务上下文，下游的服务也可以随时加入到事务中。

  • 2 实现分布式锁 API

         用于避免业务数据在一阶段与二阶段之间，由于并发被修改，导致二阶段提交、回滚失效。

  • 3 实现 TCC 与 AT 模式

         完全实现 TCC 模式。<br />           而 AT 模式依赖于具体的 DB 类型和 DB 版本，我们把 DB 限定为 MySQL v5.7，在此之上支持最基本的 INSERT 与 UPDATE 语句，基本可以完成大部分的实际应用场景覆盖。

  • 4 支持注册中心

        支持注册中心的目的，是方便 TM 和 RM 对 TC 进行微服务发现。将会支持 File 与 nacos 两种服务发现方式。<br />          优先支持 File 服务发现方式。其好处是，在 K8s 环境下，可以通过环境变量或者是挂载 configmap，实现动态配置，不依赖人力变更。<br />          其次支持 nacos 作为注册中心的服务发现方式。目前，国内的 阿里云、腾讯云、华为云等主流云厂商都支持 nacos 注册中心，可以方便广大用户进行服务联通。

  • 5 其他

         如 自动化的单元测试，集成测试和项目的 samples。

社区已经将第一阶段射击到的所有任务都作为 task 发布在 seata-php issue 上，可以方便查看任务负责人，并及时跟踪项目进度 直接查看当前的进度。

4.2 技术能力全面对齐

这是半年目标的第二阶段。这个阶段产出的版本，将会是一个比较完善的版本，能够覆盖绝大部分的业务场景，降低开发者在使用 seata-php 的门槛与成本。

关键技术点如下：

  • 1 实现 XA 与 SAGA 模式

      除了补齐这两个模式外，还将继续完善 AT 模式支持的 SQL ，能够做到支持大部分的 SQL 语句。

  • 2 支持配置中心

         支持配置中心的目的，是方便拉取事务相关的配置。初步计划支持 File、Nacos、Apollo 三种配置方式。

  • 3 支持 gRPC

         计划于 9 月份发布的 Seata Java v1.6，将支持 gRPC 通信方式。seata-php 在第二阶段也将支持这一 RPC 调动方式进行事务传播。

  • 4 其他数据库

        首先支持更多的 MySQL 版本，如 v8.0。并支持 PostgreSQL、OceanBase、Redis 等更多类型的 DB。

  • 5 事务异常处理

         提升分布式事务防悬挂的能力，自动处理请求幂等、空提交、空回滚、资源悬挂等事务异常逻辑。

第二阶段的时间节点的 deadline 大概是在本年 11 月底左右。

4.3 社区建设

前两个步骤，主要集中在 seata-php 自身的技术能力建设上。到此，seata-php 在技术上可以认为已经成熟。

这两个步骤的推进，首先依赖于社区自身的健康发展，毕竟开源项目的事情需要社区同学来推进。当下社区由 于雨 同学负责发展壮大，项目总体由 星北 同学来负责推进实施，目前已有代码 contributor 4 人。

当然，我们欢迎更多的同学参与到 seata-php 的代码建设中来。提交 issue 和 pr 时，建议尽可能详尽的描述相关细节。比如：

  • 提交 bug issue 时

    • 标题可以写：bugfix:NotFoundClass Redis with php version is 7.2
    • 内容可以提交 bug 的详细情况、发生现象的详细情况、对应的堆栈信息、预期的情况、以及当前的环境情况、发生的事、修复意见、以及补充的信息、当前的环境情况等信息。

  • 提交 pr 时

    • 标题可以写：Feature: AT mode need to support pgsql
    • 内容可以写明：这个 Feature 的意义，以及期望的用法，还包括其他相关信息等。

这一步骤与前两个步骤相生相伴，同步进行。

5 总结

Seata-php 有 seata java 这个标杆在，初期以推进代码进度为主。

作为一个开源项目，seata-php 的开源价值当然是在用户的生产环境使用起来，而生产用户也是社区建设的一部分。目前已有两家用户愿意在其开发测试环境对 seata-php 进行验证，帮助提升项目的稳定性、易用性和代码质量。

为保持项目和社区的健康可持续发展，开源项目的贡献者，不仅包含 coding 的代码贡献者，还应当包括进行文档贡献、产品宣传和品牌推广等方面的贡献者，我们将组织社区热心参与者在各大技术论坛发表博客，在语音和视频网站以及技术大会上进行技术干货以及生产案例的推广宣传。欢迎对这些工作感兴趣的朋友加入社区钉钉群 44788115，与我们联系沟通。

参考文档

  • 1 Seata 多语言体系建设 https://mp.weixin.qq.com/s/UwzscqfuCYtsSdWYj-t-uQ
  • 2 PHP PSR-1 代码规范 https://www.php-fig.org/psr/psr-1/
版权声明：程序员胖胖胖虎阿 发表于 2022年9月17日 下午3:24。
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