分布式事务四大模式（TCC/Saga/可靠消息/Seata）架构原理图与面试精讲

本文围绕分布式事务与高可用的核心面试点，系统梳理了TCC、Saga、可靠消息最终一致性以及Seata框架的AT、TCC、Saga、XA四种模式的架构原理。通过清晰的架构图直观展示其工作流程，每个图解均配有核心要点说明，旨在帮助Java面试备考者快速理解与记忆，尤其适合应对中高级岗位的深度考察。

一、TCC（Try-Confirm-Cancel）模式架构图及工作原理

TCC模式的核心在于业务层的补偿机制，它将一个完整的业务逻辑拆分为Try、Confirm、Cancel三个阶段，需要开发者手动实现相关接口。这种模式能很好地适配高并发场景，例如秒杀活动。其实现时必须处理三个关键问题：空回滚、防悬挂以及操作的幂等性。

工作原理简述：
客户端发起业务请求后，事务协调器会按序调用各个参与服务（如订单、库存、支付）的Try方法进行资源预留（例如创建待支付订单、冻结库存、冻结余额）。如果所有Try操作都成功，协调器则调用各服务的Confirm方法进行最终提交（更新订单、扣减库存、扣减余额）；若任一Try失败，则调用Cancel方法进行回滚（取消订单、释放库存、解冻余额），释放预留的资源。

二、Saga模式架构图及工作原理

Saga模式专为长业务流程设计，其核心思想是将一个长事务拆分为一系列连续的本地事务，并为每个正向事务配备一个对应的补偿事务。它支持编排式（无中心，事件驱动）和协调式（有中心协调器）两种实现方式，非常适合像旅行预订这类涉及多步骤、耗时的场景。

工作原理简述：
事务开始后，系统按顺序执行各个正向本地事务（LT1→LT2→LT3），如创建订单、扣减库存、执行支付，且每个事务执行后立即提交，不持有全局锁。如果所有正向事务成功，则整个事务提交。如果其中任何一个正向事务失败，系统将启动补偿流程，按照与正向执行相反的顺序（CT3→CT2→CT1）调用补偿事务进行回滚，例如支付回滚、恢复库存、取消订单。

三、可靠消息最终一致性架构图及工作原理

该模式的核心是利用消息队列的事务消息机制（特别是半消息）来保证跨系统业务的最终一致性。它确保了“只要本地业务成功，消息就一定可靠投递；若业务失败，则消息不会发出”，常用于支付成功后的异步通知等场景。

工作原理简述：

1. 生产端：先执行本地业务（如创建订单），同时向本地消息表插入一条“待发送”记录，并向MQ发送一条对消费者不可见的“半消息”。
2. 如果本地业务执行成功，则提交本地事务，然后通知MQ将半消息改为正式可消费消息；如果业务失败，则回滚本地事务及本地消息记录，MQ也会删除半消息。
3. 消费端：从MQ消费到消息后，执行自身的业务逻辑（如发送物流通知）。消费成功后，可回调通知生产端更新消息状态。通过MQ的重试机制保证消息至少被消费一次。

四、Seata框架核心架构及四大模式工作原理

Seata是一款开源的分布式事务解决方案，其核心设计包含三大组件：事务管理器（TM）、资源管理器（RM）和事务协调器（TC）。它提供了AT、TCC、Saga和XA四种事务模式，以适配不同的业务场景，显著降低了分布式事务的开发复杂度。

4.1 Seata核心架构（三大组件：TM/RM/TC）

在这个架构中，TM负责定义全局事务的边界（开启、提交、回滚）；RM负责管理分支事务，执行具体的业务SQL，并向TC注册和报告状态；TC是独立部署的服务端，作为大脑协调所有全局和分支事务，并通过全局唯一的XID将它们串联起来。

4.2 Seata-AT模式架构图（无侵入，默认模式）

AT模式是Seata的默认模式，主打对业务代码零侵入。其原理是通过代理数据源，在一阶段提交业务SQL时，自动拦截并生成数据的前后镜像（undo_log）。二阶段如果是提交，则异步删除undo_log；如果是回滚，则通过undo_log中的前镜像自动回滚数据。

4.3 Seata-TCC模式架构图（高性能，手动实现）

Seata的TCC模式复用标准的TCC三阶段逻辑，但由Seata框架来协调整个Try-Confirm-Cancel流程的调用。开发者只需使用@TwoPhaseBusinessAction注解来定义Try、Confirm、Cancel三个方法，无需自己处理事务日志和协调逻辑，简化了开发。

4.4 Seata-Saga模式架构图（长事务，状态机驱动）

Seata的Saga模式基于状态机引擎实现。开发者可以通过状态机可视化地编排复杂的长事务流程（包含正向服务和补偿服务）。状态机引擎负责驱动这些服务的异步执行，适合业务流程长、需要高吞吐的场景。

4.5 Seata-XA模式架构图（强一致性，数据库原生支持）

XA模式基于数据库原生支持的XA协议，实现强一致性的两阶段提交（2PC）。在一阶段，各数据库资源执行Prepare，锁定资源但不提交；二阶段由TC统一通知所有资源进行提交或回滚。这种模式一致性最强，但因锁持有时间长，在高并发下性能压力较大。

面试核心要点梳理

1. 记忆要点：面对架构图，重点把握“核心组件的作用”、“数据/请求的流动方向”以及“该模式的突出特点与短板”。结合具体的业务场景（如秒杀用TCC，长链路用Saga）来理解会更深刻。
2. 高频考点：
   • TCC模式的三个阶段划分，以及空回滚、防悬挂、幂等性这三个必须处理的坑。
   • Seata的三大组件（TM, RM, TC）各自职责，以及AT模式如何通过undo_log实现无侵入回滚。
   • Saga与TCC的核心区别：Saga一阶段就提交，靠补偿回滚；TCC一阶段只是预留，二阶段才确认。
   • 可靠消息最终一致性中，“半消息”和“本地消息表”各自解决了什么问题（防丢失、保证原子性）。
3. 学习建议：将每种模式的架构图与其典型应用场景、优缺点进行关联记忆。在回答面试官问题时，可以先抛出核心思想，再结合流程图简述流程，最后总结适用场景，这样显得逻辑清晰、理解透彻。

希望这份整合了核心架构图与原理说明的指南，能帮助你在备战技术面试时更高效地掌握分布式事务这一难点。更多深入的技术讨论和实践分享，欢迎在云栈社区交流。