Seata项目中TCC模式下的死锁问题分析与解决方案

引言

在分布式事务处理中，Seata作为一个开源的分布式事务解决方案，提供了多种事务模式。其中TCC(Try-Confirm-Cancel)模式因其高性能和灵活性被广泛使用。然而，在使用TCC模式并开启useTCCFence功能时，当MySQL事务隔离级别设置为RR(Repeatable Read)时，可能会遇到一个特殊的死锁问题。

问题现象

当TCC模式下同时满足以下两个条件时：

1. prepare阶段发生悬挂(即prepare请求延迟到达)
2. rollback阶段也发生悬挂(即rollback请求延迟到达)

系统会出现"Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction"的异常。这种情况在实际生产环境中虽然不常见，但一旦发生会影响系统的稳定性。

问题根源分析

事务执行流程分析

在正常情况下，TCC模式的执行流程应该是：

1. Try阶段：执行业务预留资源操作，并插入fence记录
2. Confirm/Cancel阶段：根据全局事务状态确认或取消预留资源

但在悬挂场景下，执行顺序被打乱，可能出现多个rollback请求同时执行的情况。

死锁产生机制

当多个rollback请求同时执行时，每个请求都会：

1. 开启独立的本地事务
2. 执行SELECT...FOR UPDATE查询
3. 由于prepare阶段悬挂，fence记录不存在，查询退化为间隙锁
4. 不同事务可以同时获取同一范围的间隙锁
5. 执行INSERT操作时互相等待对方的间隙锁，形成死锁

解决方案比较

针对这一问题，我们提出了几种可能的解决方案：

方案1：调整SQL执行顺序

将SELECT...FOR UPDATE和INSERT操作顺序调换。这种方案虽然能解决问题，但会导致每次rollback都需要执行两次SQL操作，性能下降明显，不推荐使用。

方案2：引入分布式锁

使用Redis等中间件实现分布式锁，确保prepareFence、commitFence和rollbackFence操作的互斥性。这种方案增加了系统复杂度和网络IO开销，也不推荐。

方案3：动态调整事务隔离级别

在执行fence操作时临时将事务隔离级别调整为RC(Read Committed)，执行完毕后再恢复。RC级别下不会产生间隙锁，从而避免死锁。

方案4：配置化隔离级别（推荐）

在TCCFenceConfig中增加isolationLevel属性，允许用户通过配置自定义tccFence的事务隔离级别。这种方案：

1. 灵活性高，用户可根据实际场景选择
2. 对性能影响小
3. 实现简单，易于维护

实现细节

推荐方案的核心实现要点：

1. 在TCCFenceConfig中增加隔离级别配置项
2. 在SpringFenceConfig初始化时读取配置
3. 根据配置设置TransactionTemplate的事务隔离级别
4. 默认情况下保持原有隔离级别，需要时调整为RC

效果验证

采用推荐方案后，当再次出现prepare和rollback同时悬挂时：

1. 系统会抛出"Insert tcc fence record duplicate key exception"
2. 避免了死锁问题
3. 由于Seata本身的重试机制，最终能保证事务一致性

最佳实践建议

1. 对于高并发场景，建议将TCC fence的事务隔离级别配置为RC
2. 合理设置Seata的重试参数，确保悬挂请求最终能被处理
3. 监控系统中悬挂事务的发生频率，及时发现潜在问题
4. 在业务设计上尽量避免长时间的事务悬挂

总结

Seata的TCC模式在特定条件下可能出现的死锁问题，通过合理配置事务隔离级别可以得到有效解决。推荐采用配置化隔离级别的方案，既保证了系统的稳定性，又兼顾了性能需求。作为分布式事务解决方案，理解其内部机制并合理配置，才能充分发挥其优势。