可靠消息投递分布式事务原理与实战

在分布式系统中，保证数据一致性是一个核心挑战。特别是在跨服务调用时，如何确保多个服务的操作要么全部成功，要么全部失败，这就是分布式事务要解决的问题。本文将深入探讨可靠消息投递的分布式事务原理，重点分析RocketMQ事务消息 和 本地消息表 两种实现方式。

可靠消息投递的核心思想

基本思路：将分布式事务拆解为多个本地事务，通过消息队列保证各个本地事务的最终一致性。

核心思想：避免分布式事务。

要实现可靠消息投递，必须解决两个核心问题：

消息不丢失：确保消息从生产者到消费者的可靠传递
消息不重复：在保证不丢失的前提下，避免重复消费

其基本原理是：

最终一致性：允许一段时间内的数据不一致，但保证在一定时间内系统会达到一致状态
消息可靠性：确保消息不会丢失，且能被正确处理
事务解耦：将业务操作与消息发送解耦，通过异步方式完成

在可靠消息投递中，关键在于保证"业务操作"与"消息发送"的原子性。如果业务操作成功但消息发送失败，或业务操作失败但消息已发送，系统就会出现数据不一致。可靠消息投递机制通过特定的实现方式，解决了这一问题。

可靠消息投递的实现方式

可靠消息投递是实现分布式事务最终一致性的有效方案，而 RocketMQ事务消息 和 本地消息表 是两种主流的实现方式。

RocketMQ 事务消息

RocketMQ 事务消息基于 两阶段提交（2PC） 思想，通过"半消息"机制实现业务与消息的原子性。

提示

RocketMQ 天然的支持事务消息，可查看其官方文档《事务消息》

工作流程

发送半消息：生产者发送一条消息（Half Message），此时消息被标记为"暂不能投递"，这种状态下的消息即为半事务消息
ack 确认： RocketMQ 服务端将消息持久化成功之后，向生产者返回Ack确认消息已经发送成功，执行本地业务操作
执行本地事务：生产者执行本地业务操作（如数据库更新）
提交事务：生产者根据本地事务执行结果向服务端提交二次确认结果
- 本地事务成功：生产者向Broker发送"提交"请求，Broker 将半消息变为可消费状态
- 本地事务失败：生产者向Broker发送"回滚"请求，Broker 删除该半消息
事务回查：如果 Broker 未收到二次确认，会定期回查生产者，确认事务状态，检查对应消息的本地事务执行的最终结果

关键特性

半消息机制：Broker 存储半消息于特殊Topic（RMQ_SYS_TRANS_HALF_TOPIC）
事务状态回查：默认每60秒检查一次，最多15次重试
消息状态：Prepared（半消息）、Commit（已提交）、Rollback（已回滚）

代码示例

生产者实现

java
@Slf4j
@Component
public class MQTXProducerService {

    public static final String TOPIC = "RLT_TEST_TOPIC";
    public static final String TAG = "charge";

    @Autowired
    RocketMQTemplate rocketMQTemplate;

    /**
     * 先向MQ Server发送半消息
     * @param userCharge 用户充值信息
     */
    public TransactionSendResult sendHalfMsg(UserCharge userCharge) {

        /*
            执行顺序：
                1：发送半消息
                2：执行本地事务（实现了 RocketMQLocalTransactionListener 接口的类）
                3：发送半消息
                4：MQ消费
         */

        // 生成事务id，唯一，可用业务标识
        String transactionId = UUID.randomUUID().toString().replace("-", "");
        log.info("1、【发送半消息】transactionId={}", transactionId);

        // 发送事务消息（参1：生产者所在事务组，参2：topic+tag，参3：消息体(可以传参)，参4：发送参数）
        TransactionSendResult sendResult = rocketMQTemplate.sendMessageInTransaction(TOPIC + ":" + TAG,
                MessageBuilder.withPayload(userCharge).setHeader(RocketMQHeaders.MESSAGE_ID, transactionId).build(),
                userCharge);

        log.info("【发送半消息】sendResult={}", JSON.toJSONString(sendResult));
        return sendResult;
    }
}

执行本地事务 + 回查方法

java
@Slf4j
@RocketMQTransactionListener
public class MQTXLocalService implements RocketMQLocalTransactionListener {

    @Autowired
    private ITUserService userService;

    @Autowired
    private TMqTransactionLogMapper mqTransactionLogMapper;

    /*
        这里代码是主要关键的地方，本地事务是给用户增加余额后再插入mq事务日志，这两个操作只有成功了，才返回COMMIT，异常失败就返回ROLLBACK
        回查方法不一定会执行，但是得有，回查就是根据我们之前生成穿过来的那个事务id（transactionId）来查询事务日志表，
        这样的好处是业务牵涉的表再多无所谓，我这个日志表也与你本地事务绑定，我只需查询这一张事务表就够了，能找到就代表本地事务执行成功了
     */
    /**
     * 用于执行本地事务的方法
     */
    @Override
    public RocketMQLocalTransactionState executeLocalTransaction(Message message, Object obj) {
        // 获取消息体里参数
        MessageHeaders messageHeaders = message.getHeaders();
        String transactionId = (String) messageHeaders.get(RocketMQHeaders.TRANSACTION_ID);
        log.info("2、【执行本地事务】消息体参数：transactionId={}", transactionId);

        // 执行带有事务注解的本地方法：增加用户余额+保存mq日志
        try {
            UserCharge userCharge = (UserCharge) obj;
            userService.addBalance(userCharge, transactionId);
            log.info("3、【执行本地事务】提交commit：transactionId={}", transactionId);
            // 正常：向MQ Server发送commit消息
            return RocketMQLocalTransactionState.COMMIT;
        } catch (Exception e) {
            log.error("【执行本地事务】发生异常，消息将被回滚", e);
            // 异常：向MQ Server发送rollback消息
            return RocketMQLocalTransactionState.ROLLBACK;
        }
    }

    /**
     * 用于回查本地事务执行结果的方法
     */
    @Override
    public RocketMQLocalTransactionState checkLocalTransaction(Message message) {
        MessageHeaders headers = message.getHeaders();
        String transactionId = headers.get(RocketMQHeaders.TRANSACTION_ID, String.class);
        log.info("【回查本地事务】transactionId={}", transactionId);

        // 根据事务id查询事务日志表
        TMqTransactionLog mqTransactionLog = mqTransactionLogMapper.selectById(transactionId);
        if (null == mqTransactionLog) {
            // 没查到表明本地事务执行失败,通知回滚
            return RocketMQLocalTransactionState.ROLLBACK;
        }
        // 查到表明本地事务执行成功，提交
        return RocketMQLocalTransactionState.COMMIT;
    }
}

消费者实现

java
@Slf4j
@Component
@RocketMQMessageListener(topic = MQTXProducerService.TOPIC, selectorExpression = MQTXProducerService.TAG, consumerGroup = "Con_Group_Four")
public class MQTXConsumerService implements RocketMQListener<UserCharge> {

    @Autowired
    private ITCreditService creditService;

    @Override
    public void onMessage(UserCharge userCharge) {
        // 一般真实环境这里消费前，得做幂等性判断，防止重复消费
        // 方法一：如果你的业务中有某个字段是唯一的，有标识性，如订单号，那就可以用此字段来判断
        // 方法二：新建一张消费记录表t_mq_consumer_log，字段consumer_key是唯一性，能插入则表明该消息还未消费，往下走，否则停止消费
        // 我个人建议用方法二，根据你的项目业务来定义key，这里我就不做幂等判断了，因为此案例只是模拟，重在分布式事务

        // 给用户增加积分
        TCredit tCredit = creditService.getOne(creditService.baseWrapper(new TCreditDTO().setUserId(userCharge.getUserId())));
        boolean i = creditService.updateById(tCredit.setIntegration(tCredit.getIntegration() + userCharge.getChargeAmount()));
        if (i) {
            log.info("【MQ消费】用户增加积分成功，userCharge={}", JSONObject.toJSONString(userCharge));
        } else {
            log.error("【MQ消费】用户充值增加积分消费失败，userCharge={}", JSONObject.toJSONString(userCharge));
        }
    }
}

优缺点分析

优点：

实现相对简单：RocketMQ提供了完整的事务消息机制
无需额外存储：消息状态由Broker管理，不需要额外的本地消息表
事务回查机制：自动处理异常情况，保证最终一致性
与业务解耦：业务代码只需关注本地事务和事务状态确认
性能较好：消息异步处理

缺点：

依赖MQ特性：需要MQ支持事务消息（如RocketMQ）
事务执行时间限制：半消息默认超时4小时，事务状态检查需要业务方实现
无法保证严格实时一致性：只能保证最终一致性

本地消息表

本地消息表是一种基于BASE理论的最终一致性方案，核心思路是将分布式事务拆分成本地事务进行处理，将消息数据与业务数据保存在同一个数据库中，保证本地数据库事务保证两者的原子性，利用中间件查询其他服务的事务消息状态。

工作流程

事务主动方：在同一个本地事务中处理业务和写消息表
消息发送：通过消息中间件通知事务被动方
消息处理：事务被动方消费消息并处理业务
状态更新：事务主动方接收消息，更新消息表状态

关键机制

本地事务保证：业务操作与消息记录在同一个事务中
定时任务兜底：轮询未处理的消息，重试发送
消息幂等：处理重复消息，确保业务正确性

代码示例

数据库表设计

sql
-- 业务订单表
CREATE TABLE orders (
    id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    order_no VARCHAR(64) NOT NULL UNIQUE,
    user_id BIGINT NOT NULL,
    product_id BIGINT NOT NULL,
    quantity INT NOT NULL,
    amount DECIMAL(10,2) NOT NULL,
    status TINYINT NOT NULL DEFAULT 0,
    create_time DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    update_time DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP
);

-- 本地消息表
CREATE TABLE local_message (
    id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    message_id VARCHAR(64) NOT NULL UNIQUE,
    topic VARCHAR(128) NOT NULL,
    tags VARCHAR(128),
    body TEXT NOT NULL,
    status TINYINT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '0:待发送,1:已发送,2:发送失败',
    retry_count INT NOT NULL DEFAULT 0,
    next_retry_time DATETIME,
    create_time DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    update_time DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
    INDEX idx_status_next_retry (status, next_retry_time)
);

本地事务+消息处理

java
@Service
@Transactional
public class OrderService {
    
    @Autowired
    private OrderMapper orderMapper;
    
    @Autowired
    private LocalMessageMapper localMessageMapper;
    
    @Autowired
    private MessageSender messageSender;
    
    public void createOrderWithMessage(Order order) {
        // 1. 保存订单
        orderMapper.insert(order);
        
        // 2. 构建消息
        LocalMessage message = new LocalMessage();
        message.setMessageId(UUID.randomUUID().toString());
        message.setTopic("OrderTopic");
        message.setTags("CREATE_ORDER");
        
        Map<String, Object> messageBody = new HashMap<>();
        messageBody.put("orderId", order.getId());
        messageBody.put("productId", order.getProductId());
        messageBody.put("quantity", order.getQuantity());
        
        message.setBody(JSON.toJSONString(messageBody));
        message.setStatus(0); // 待发送
        
        // 3. 保存消息（与订单在同一个事务中）
        localMessageMapper.insert(message);
        
        // 事务提交后，异步发送消息
        TransactionSynchronizationManager.registerSynchronization(
            new TransactionSynchronization() {
                @Override
                public void afterCommit() {
                    messageSender.asyncSendMessage(message);
                }
            }
        );
    }
}

发送事务消息

java
@Component
public class MessageSender {
    
    @Autowired
    private LocalMessageMapper localMessageMapper;
    
    @Autowired
    private RocketMQTemplate rocketMQTemplate;
    
    @Async
    public void asyncSendMessage(LocalMessage message) {
        try {
            Message<String> mqMessage = MessageBuilder.withPayload(message.getBody())
                .setHeader(RocketMQHeaders.KEYS, message.getMessageId())
                .build();
            
            rocketMQTemplate.send(message.getTopic() + ":" + message.getTags(), mqMessage);
            
            // 更新消息状态为已发送
            message.setStatus(1);
            localMessageMapper.updateStatus(message);
            
        } catch (Exception e) {
            // 发送失败，更新重试信息
            message.setStatus(2);
            message.setRetryCount(message.getRetryCount() + 1);
            message.setNextRetryTime(calculateNextRetryTime(message.getRetryCount()));
            localMessageMapper.updateStatus(message);
        }
    }
    
    private Date calculateNextRetryTime(int retryCount) {
        // 指数退避策略
        long delay = Math.min(1000 * (long) Math.pow(2, retryCount), 3600000); // 最大1小时
        return new Date(System.currentTimeMillis() + delay);
    }
}

消息补偿机制

java
@Component
@Slf4j
public class MessageCompensateTask {
    
    @Autowired
    private LocalMessageMapper localMessageMapper;
    
    @Autowired
    private MessageSender messageSender;
    
    @Scheduled(fixedDelay = 30000) // 每30秒执行一次
    public void compensateFailedMessages() {
        List<LocalMessage> failedMessages = localMessageMapper
            .selectByStatusAndTime(2, new Date()); // 状态为发送失败且到达重试时间
        
        for (LocalMessage message : failedMessages) {
            if (message.getRetryCount() >= 10) { // 最大重试次数
                log.warn("消息达到最大重试次数，需要人工干预: {}", message.getMessageId());
                continue;
            }
            
            try {
                messageSender.asyncSendMessage(message);
            } catch (Exception e) {
                log.error("消息补偿发送失败: {}", message.getMessageId(), e);
            }
        }
    }
}

消费者实现

java
@Component
@RocketMQMessageListener(
    topic = "OrderTopic",
    selectorExpression = "CREATE_ORDER",
    consumerGroup = "Order_Consumer_Group"
)
public class OrderConsumer implements RocketMQListener<MessageExt> {
    
    @Autowired
    private InventoryService inventoryService;
    
    @Autowired
    private ConsumedMessageMapper consumedMessageMapper;
    
    @Override
    public void onMessage(MessageExt message) {
        String messageId = message.getMsgId();
        
        // 检查是否已经消费过（幂等性保障）
        if (consumedMessageMapper.exists(messageId)) {
            log.info("消息已消费，跳过处理: {}", messageId);
            return;
        }
        
        try {
            String body = new String(message.getBody(), StandardCharsets.UTF_8);
            Map<String, Object> data = JSON.parseObject(body, Map.class);
            
            Long productId = Long.valueOf(data.get("productId").toString());
            Integer quantity = Integer.valueOf(data.get("quantity").toString());
            
            // 执行库存扣减
            inventoryService.deductInventory(productId, quantity);
            
            // 记录消费成功的消息
            consumedMessageMapper.insert(messageId, new Date());
            
        } catch (Exception e) {
            log.error("消息消费失败: {}", messageId, e);
            throw new RuntimeException("消费失败，触发重试", e);
        }
    }
}

优缺点分析

优点：

与MQ解耦：不依赖MQ的特定特性，可适配任何MQ
轻量级实现：不需要复杂配置，容易实现
数据可靠性不依赖MQ：消息可靠性由应用层保证

缺点：

与业务强耦合：需要在业务系统中实现消息表
资源占用：消息表与业务表同库，增加数据库负担
事务处理复杂：需要处理幂等性和重试机制

多服务链式调用处理策略

接下来我们考虑下在实际项目中遇到了 多服务调用的协调问题，这是非常典型的分布式事务复杂场景问题。

比如电商系统中的订单、库存、支付服务，需要考虑链式服务之间的调用关系，同时需要考虑如何确保多个步骤要么全部成功，要么全部回滚，在实际编码中实现事务的逆向操作。

提示

以下代码示例中将以本地消息表方案作为示例，在 RocketMQ 事务消息方案中的思路是一样的。

链式调用（A → B → C）

服务A调用服务B，服务B调用服务C，同时每个服务都有自己的本地事务

处理方案：逐级消息传递 + 状态回传

java
// 服务A：订单服务
@Service
public class OrderService {
    @Transactional
    public void createOrder(OrderDTO order) {
        // 1. 创建订单
        orderRepository.save(order);
        
        // 2. 创建消息：通知库存服务扣减库存
        MessageRecord message = new MessageRecord();
        message.setMessageId(UUID.randomUUID().toString());
        message.setBusinessId(order.getId());
        message.setMessageContent(JSON.toJSONString(order));
        message.setStatus("PENDING");
        message.setTargetService("inventory-service"); // 目标服务
        messageRecordRepository.save(message);
    }
}

// 服务B：库存服务
@Component
public class InventoryMessageConsumer {
    @Autowired
    private InventoryService inventoryService;
    
    public void handleInventoryMessage(MessageRecord message) {
        try {
            // 1. 扣减库存（本地事务）
            inventoryService.decreaseInventory(message.getBusinessId());
            
            // 2. 创建下游消息：通知物流服务创建配送单
            MessageRecord downstreamMessage = new MessageRecord();
            downstreamMessage.setMessageId(UUID.randomUUID().toString());
            downstreamMessage.setBusinessId(message.getBusinessId());
            downstreamMessage.setMessageContent(JSON.toJSONString(message));
            downstreamMessage.setStatus("PENDING");
            downstreamMessage.setTargetService("logistics-service");
            // 注意：这里是在库存服务的数据库中创建消息
            messageRecordRepository.save(downstreamMessage);
            
            // 3. 更新当前消息状态
            message.setStatus("SUCCESS");
            messageRecordRepository.save(message);
            
        } catch (Exception e) {
            // 处理失败，更新状态为FAILED，后续重试
            message.setStatus("FAILED");
            messageRecordRepository.save(message);
            throw e;
        }
    }
}

// 服务C：物流服务
@Component
public class LogisticsMessageConsumer {
    public void handleLogisticsMessage(MessageRecord message) {
        try {
            // 创建配送单
            logisticsService.createDeliveryOrder(message.getBusinessId());
            message.setStatus("SUCCESS");
            messageRecordRepository.save(message);
            
            // 可选：发送最终确认消息给订单服务
            sendFinalConfirmation(message.getBusinessId());
            
        } catch (Exception e) {
            message.setStatus("FAILED");
            messageRecordRepository.save(message);
            throw e;
        }
    }
}

关键核心

每个服务都是独立的消息生产者和消费者
服务B在处理完自己的业务后，会创建新的消息给服务C
状态回传机制：服务C处理完成后，可以发送确认消息给服务A

并行调用（A → B 且 A → C）

服务A需要同时调用服务B和服务C，两个调用是并行的，互不影响

处理方案：多消息记录 + 聚合确认

java
// 服务A：订单服务
@Service
public class OrderService {
    @Transactional
    public void createOrder(OrderDTO order) {
        // 1. 创建订单
        orderRepository.save(order);
        
        // 2. 创建两条独立的消息
        MessageRecord inventoryMessage = createMessage(order, "inventory-service");
        MessageRecord paymentMessage = createMessage(order, "payment-service");
        
        messageRecordRepository.save(inventoryMessage);
        messageRecordRepository.save(paymentMessage);
        
        // 3. 可选：创建聚合状态记录
        OrderStatus status = new OrderStatus();
        status.setOrderId(order.getId());
        status.setInventoryStatus("PENDING");
        status.setPaymentStatus("PENDING");
        status.setOverallStatus("PROCESSING");
        orderStatusRepository.save(status);
    }
    
    private MessageRecord createMessage(OrderDTO order, String targetService) {
        MessageRecord message = new MessageRecord();
        message.setMessageId(UUID.randomUUID().toString());
        message.setBusinessId(order.getId());
        message.setMessageContent(JSON.toJSONString(order));
        message.setStatus("PENDING");
        message.setTargetService(targetService);
        return message;
    }
}

// 服务B和C的处理逻辑类似，处理完成后发送确认消息
@Component
public class InventoryMessageConsumer {
    public void handleInventoryMessage(MessageRecord message) {
        try {
            inventoryService.decreaseInventory(message.getBusinessId());
            message.setStatus("SUCCESS");
            messageRecordRepository.save(message);
            
            // 发送确认消息给订单服务
            sendConfirmation("inventory-service", message.getBusinessId(), "SUCCESS");
            
        } catch (Exception e) {
            message.setStatus("FAILED");
            messageRecordRepository.save(message);
            sendConfirmation("inventory-service", message.getBusinessId(), "FAILED");
            throw e;
        }
    }
}

// 服务A：处理确认消息
@Component
public class OrderConfirmationConsumer {
    public void handleConfirmation(ConfirmationMessage confirmation) {
        // 更新聚合状态
        OrderStatus status = orderStatusRepository.findByOrderId(confirmation.getBusinessId());
        
        if ("inventory-service".equals(confirmation.getServiceName())) {
            status.setInventoryStatus(confirmation.getStatus());
        } else if ("payment-service".equals(confirmation.getServiceName())) {
            status.setPaymentStatus(confirmation.getStatus());
        }
        
        // 检查整体状态
        if ("SUCCESS".equals(status.getInventoryStatus()) && 
            "SUCCESS".equals(status.getPaymentStatus())) {
            status.setOverallStatus("COMPLETED");
        } else if ("FAILED".equals(status.getInventoryStatus()) || 
                   "FAILED".equals(status.getPaymentStatus())) {
            status.setOverallStatus("FAILED");
            // 触发补偿逻辑
            triggerCompensation(status.getOrderId());
        }
        
        orderStatusRepository.save(status);
    }
}

调用失败的补偿处理

服务A和B的本地事务已经提交，服务C处理失败，需要进行补偿（回滚）操作

以上可靠消息投递的两种基本流程已经理解，其本身只保证消息生产和本地事务的一致性，并不直接管理多个服务的回滚，主要解决的是 生产者本地事务 与 消息发送的原子性 问题，但它本身并不直接管理多个服务之间的分布式事务协调。当涉及多个服务调用时，我们需要额外的机制来处理。

这时候需要引入 Saga模式 的概念，通过 补偿事务 来实现回滚。

RocketMQ 事务消息处理方案：Saga模式

事务状态表设计，首先需要扩展本地消息表，增加事务状态跟踪：

sql
CREATE TABLE distributed_transaction (
    id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    transaction_id VARCHAR(64) NOT NULL UNIQUE COMMENT '全局事务ID',
    current_service VARCHAR(100) NOT NULL COMMENT '当前服务名',
    next_service VARCHAR(100) COMMENT '下一个服务名',
    transaction_status TINYINT NOT NULL COMMENT '0:进行中, 1:已完成, 2:已回滚, 3:失败',
    business_data TEXT COMMENT '业务数据',
    compensation_data TEXT COMMENT '补偿需要的数据',
    retry_count INT DEFAULT 0,
    create_time DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    update_time DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
    INDEX idx_transaction_id (transaction_id),
    INDEX idx_status (transaction_status)
);

事务协调器实现

java
@Component
@Slf4j
public class TransactionCoordinator {
    
    @Autowired
    private DistributedTransactionMapper transactionMapper;
    
    @Autowired
    private RocketMQTemplate rocketMQTemplate;
    
    /**
     * 开始分布式事务
     */
    public String beginTransaction(String currentService, String businessData) {
        String transactionId = generateTransactionId();
        
        DistributedTransaction transaction = new DistributedTransaction();
        transaction.setTransactionId(transactionId);
        transaction.setCurrentService(currentService);
        transaction.setTransactionStatus(0); // 进行中
        transaction.setBusinessData(businessData);
        
        transactionMapper.insert(transaction);
        return transactionId;
    }
    
    /**
     * 执行下一个服务调用
     */
    public void invokeNextService(String transactionId, String nextService, 
                                 Object messageBody) {
        try {
            // 更新事务状态
            DistributedTransaction transaction = transactionMapper.selectByTransactionId(transactionId);
            transaction.setNextService(nextService);
            transactionMapper.update(transaction);
            
            // 发送事务消息到下一个服务
            Map<String, Object> message = new HashMap<>();
            message.put("transactionId", transactionId);
            message.put("businessData", transaction.getBusinessData());
            message.put("messageBody", messageBody);
            
            Message<String> mqMessage = MessageBuilder.withPayload(JSON.toJSONString(message))
                .setHeader(RocketMQHeaders.KEYS, transactionId)
                .build();
                
            rocketMQTemplate.sendMessageInTransaction(
                "TransactionTopic", 
                mqMessage, 
                null
            );
            
        } catch (Exception e) {
            log.error("调用下一个服务失败: transactionId={}, nextService={}", 
                     transactionId, nextService, e);
            // 触发补偿流程
            triggerCompensation(transactionId);
        }
    }
    
    /**
     * 标记事务步骤完成
     */
    public void completeStep(String transactionId) {
        DistributedTransaction transaction = transactionMapper.selectByTransactionId(transactionId);
        transaction.setTransactionStatus(1); // 已完成
        transactionMapper.update(transaction);
    }
    
    /**
     * 触发补偿流程
     */
    public void triggerCompensation(String transactionId) {
        log.info("开始补偿流程: transactionId={}", transactionId);
        
        // 发送补偿消息（按照服务调用逆序）
        Message<String> compensateMessage = MessageBuilder.withPayload(transactionId)
            .setHeader("COMPENSATION", "true")
            .build();
            
        rocketMQTemplate.syncSend("CompensationTopic", compensateMessage);
    }
}

订单服务实现（事务起点）

java
@Service
@Slf4j
public class OrderService {
    
    @Autowired
    private TransactionCoordinator transactionCoordinator;
    
    @Autowired
    private InventoryService inventoryService;
    
    @Transactional
    public String createOrder(OrderRequest request) {
        // 1. 开始分布式事务
        String transactionId = transactionCoordinator.beginTransaction(
            "order-service", 
            JSON.toJSONString(request)
        );
        
        try {
            // 2. 执行本地事务（创建订单）
            Order order = createOrderLocal(request);
            
            // 3. 保存补偿需要的数据
            String compensationData = buildCompensationData(order);
            
            // 4. 调用下一个服务（库存服务）
            InventoryDeductRequest inventoryRequest = buildInventoryRequest(order);
            transactionCoordinator.invokeNextService(
                transactionId, 
                "inventory-service", 
                inventoryRequest
            );
            
            return transactionId;
            
        } catch (Exception e) {
            log.error("创建订单失败: transactionId={}", transactionId, e);
            transactionCoordinator.triggerCompensation(transactionId);
            throw new RuntimeException("创建订单失败", e);
        }
    }
    
    /**
     * 订单服务补偿操作
     */
    @Transactional
    public void compensateOrder(String transactionId, String compensationData) {
        log.info("执行订单服务补偿: transactionId={}", transactionId);
        
        try {
            // 解析补偿数据
            OrderCompensationData data = JSON.parseObject(compensationData, 
                OrderCompensationData.class);
            
            // 取消订单（软删除或状态更新）
            orderMapper.updateStatus(data.getOrderId(), OrderStatus.CANCELLED);
            
            // 记录补偿日志
            log.info("订单补偿完成: orderId={}", data.getOrderId());
            
        } catch (Exception e) {
            log.error("订单补偿失败: transactionId={}", transactionId, e);
            throw new RuntimeException("订单补偿失败", e);
        }
    }
}

库存服务实现（中间服务）

java
@Service
@Slf4j
public class InventoryService {
    
    @Autowired
    private TransactionCoordinator transactionCoordinator;
    
    @Autowired
    private PointService pointService;
    
    /**
     * 库存扣减（事务消息消费者）
     */
    @RocketMQMessageListener(
        topic = "TransactionTopic",
        selectorExpression = "inventory-service",
        consumerGroup = "inventory-consumer-group"
    )
    public class InventoryConsumer implements RocketMQListener<MessageExt> {
        
        @Override
        @Transactional
        public void onMessage(MessageExt message) {
            try {
                String body = new String(message.getBody(), StandardCharsets.UTF_8);
                Map<String, Object> data = JSON.parseObject(body, Map.class);
                
                String transactionId = (String) data.get("transactionId");
                InventoryDeductRequest request = JSON.parseObject(
                    JSON.toJSONString(data.get("messageBody")), 
                    InventoryDeductRequest.class
                );
                
                // 检查是否补偿消息
                if (isCompensationMessage(message)) {
                    compensateInventory(transactionId, request);
                    return;
                }
                
                // 执行库存扣减
                boolean success = deductInventory(request);
                
                if (success) {
                    // 标记当前步骤完成
                    transactionCoordinator.completeStep(transactionId);
                    
                    // 调用下一个服务（积分服务）
                    PointAddRequest pointRequest = buildPointRequest(request);
                    transactionCoordinator.invokeNextService(
                        transactionId, 
                        "point-service", 
                        pointRequest
                    );
                    
                } else {
                    // 库存不足，触发补偿
                    transactionCoordinator.triggerCompensation(transactionId);
                }
                
            } catch (Exception e) {
                log.error("库存服务处理失败", e);
                // 触发补偿
                String transactionId = extractTransactionId(message);
                transactionCoordinator.triggerCompensation(transactionId);
            }
        }
        
        /**
         * 库存服务补偿操作
         */
        @Transactional
        public void compensateInventory(String transactionId, InventoryDeductRequest request) {
            log.info("执行库存服务补偿: transactionId={}", transactionId);
            
            try {
                // 恢复库存
                restoreInventory(request.getProductId(), request.getQuantity());
                
                log.info("库存补偿完成: productId={}, quantity={}", 
                        request.getProductId(), request.getQuantity());
                        
            } catch (Exception e) {
                log.error("库存补偿失败: transactionId={}", transactionId, e);
                throw new RuntimeException("库存补偿失败", e);
            }
        }
    }
}

积分服务实现（最终服务）

java
@Service
@Slf4j
public class PointService {
    
    @RocketMQMessageListener(
        topic = "TransactionTopic",
        selectorExpression = "point-service",
        consumerGroup = "point-consumer-group"
    )
    public class PointConsumer implements RocketMQListener<MessageExt> {
        
        @Override
        @Transactional
        public void onMessage(MessageExt message) {
            try {
                String body = new String(message.getBody(), StandardCharsets.UTF_8);
                Map<String, Object> data = JSON.parseObject(body, Map.class);
                
                String transactionId = (String) data.get("transactionId");
                PointAddRequest request = JSON.parseObject(
                    JSON.toJSONString(data.get("messageBody")), 
                    PointAddRequest.class
                );
                
                // 检查是否补偿消息
                if (isCompensationMessage(message)) {
                    compensatePoints(transactionId, request);
                    return;
                }
                
                // 执行积分增加
                boolean success = addPoints(request);
                
                if (success) {
                    // 标记整个事务完成
                    completeTransaction(transactionId);
                    log.info("分布式事务完成: transactionId={}", transactionId);
                    
                } else {
                    // 积分增加失败，触发补偿
                    transactionCoordinator.triggerCompensation(transactionId);
                }
                
            } catch (Exception e) {
                log.error("积分服务处理失败", e);
                String transactionId = extractTransactionId(message);
                transactionCoordinator.triggerCompensation(transactionId);
            }
        }
        
        /**
         * 积分服务补偿操作
         */
        @Transactional
        public void compensatePoints(String transactionId, PointAddRequest request) {
            log.info("执行积分服务补偿: transactionId={}", transactionId);
            
            try {
                // 扣减积分（恢复原状）
                deductPoints(request.getUserId(), request.getPoints());
                
                log.info("积分补偿完成: userId={}, points={}", 
                        request.getUserId(), request.getPoints());
                        
            } catch (Exception e) {
                log.error("积分补偿失败: transactionId={}", transactionId, e);
                throw new RuntimeException("积分补偿失败", e);
            }
        }
    }
}

补偿消息消费者

java
@Component
@Slf4j
public class CompensationConsumer {
    
    @Autowired
    private OrderService orderService;
    
    @Autowired
    private InventoryService inventoryService;
    
    @Autowired
    private PointService pointService;
    
    @RocketMQMessageListener(
        topic = "CompensationTopic",
        consumerGroup = "compensation-consumer-group"
    )
    public void handleCompensation(String transactionId) {
        log.info("处理补偿事务: transactionId={}", transactionId);
        
        try {
            // 按照调用链的逆序执行补偿
            // 1. 补偿积分服务
            pointService.compensatePoints(transactionId, getPointCompensationData(transactionId));
            
            // 2. 补偿库存服务
            inventoryService.compensateInventory(transactionId, getInventoryCompensationData(transactionId));
            
            // 3. 补偿订单服务
            orderService.compensateOrder(transactionId, getOrderCompensationData(transactionId));
            
            log.info("补偿流程完成: transactionId={}", transactionId);
            
        } catch (Exception e) {
            log.error("补偿流程执行失败: transactionId={}", transactionId, e);
            // 记录失败日志，需要人工干预
        }
    }
}

核心要点，

每个补偿操作必须保证幂等性，防止重复补偿：

要明确事务的状态机

java
public enum TransactionStatus {
    INITIATED(0, "已初始化"),
    IN_PROGRESS(1, "进行中"),
    ORDER_COMPLETED(2, "订单服务完成"),
    INVENTORY_COMPLETED(3, "库存服务完成"),
    POINT_COMPLETED(4, "积分服务完成"),
    SUCCESS(5, "事务成功"),
    COMPENSATING(6, "补偿中"),
    COMPENSATED(7, "已补偿"),
    FAILED(8, "事务失败");

    // ... getters and constructors
}

超时控制，防止事务长时间挂起

本地消息处理方案：Saga模式 + 补偿事务

java
// 1. 定义补偿消息结构
@Data
public class CompensationMessage {
    private String originalMessageId; // 原始消息ID
    private String businessId;
    private String serviceName; // 需要补偿的服务
    private String compensationType; // 补偿类型
}

// 2. 服务C失败时的处理
@Component
public class LogisticsMessageConsumer {
    public void handleLogisticsMessage(MessageRecord message) {
        try {
            logisticsService.createDeliveryOrder(message.getBusinessId());
            message.setStatus("SUCCESS");
            messageRecordRepository.save(message);
            
        } catch (Exception e) {
            message.setStatus("FAILED");
            messageRecordRepository.save(message);
            
            // 发送补偿消息
            CompensationMessage compensation = new CompensationMessage();
            compensation.setOriginalMessageId(message.getMessageId());
            compensation.setBusinessId(message.getBusinessId());
            compensation.setServiceName("inventory-service"); // 需要补偿的上游服务
            compensation.setCompensationType("ROLLBACK_INVENTORY");
            
            rocketMQTemplate.convertAndSend("compensation-topic", compensation);
            throw e;
        }
    }
}

// 3. 服务B：处理补偿消息
@Component
public class InventoryCompensationConsumer {
    public void handleCompensation(CompensationMessage compensation) {
        try {
            // 执行补偿操作：增加库存（回滚扣减操作）
            inventoryService.increaseInventory(compensation.getBusinessId());
            
            // 发送进一步的补偿消息给服务A
            CompensationMessage upstreamCompensation = new CompensationMessage();
            upstreamCompensation.setBusinessId(compensation.getBusinessId());
            upstreamCompensation.setServiceName("order-service");
            upstreamCompensation.setCompensationType("ROLLBACK_ORDER_STATUS");
            
            rocketMQTemplate.convertAndSend("compensation-topic", upstreamCompensation);
            
        } catch (Exception e) {
            // 补偿失败需要人工干预或重试
            log.error("补偿操作失败", e);
            // 可以发送告警或记录到人工处理队列
        }
    }
}

// 4. 服务A：处理最终补偿
@Component
public class OrderCompensationConsumer {
    public void handleCompensation(CompensationMessage compensation) {
        // 更新订单状态为失败
        orderService.updateOrderStatus(compensation.getBusinessId(), "FAILED");
        
        // 可能还需要通知用户或其他业务处理
        notificationService.notifyOrderFailed(compensation.getBusinessId());
    }
}

补偿消息的可靠性保证

java
// 补偿消息表（每个服务都需要）
@Data
public class CompensationRecord {
    private String compensationId;
    private String originalBusinessId;
    private String serviceName;
    private String compensationType;
    private String status; // PENDING, SUCCESS, FAILED
    private int retryCount;
    private Date createTime;
}

// 补偿服务实现
@Service
public class CompensationService {
    @Transactional
    public void createCompensation(String businessId, String serviceName, String type) {
        CompensationRecord record = new CompensationRecord();
        record.setCompensationId(UUID.randomUUID().toString());
        record.setOriginalBusinessId(businessId);
        record.setServiceName(serviceName);
        record.setCompensationType(type);
        record.setStatus("PENDING");
        compensationRecordRepository.save(record);
        
        // 发送补偿消息
        rocketMQTemplate.convertAndSend("compensation-topic", record);
    }
    
    // 定时任务：重试失败的补偿
    @Scheduled(fixedRate = 30000)
    public void retryFailedCompensations() {
        List<CompensationRecord> failedRecords = 
            compensationRecordRepository.findByStatus("FAILED");
        
        for (CompensationRecord record : failedRecords) {
            if (record.getRetryCount() < 5) {
                rocketMQTemplate.convertAndSend("compensation-topic", record);
                record.setRetryCount(record.getRetryCount() + 1);
                compensationRecordRepository.save(record);
            } else {
                // 超过重试次数，需要人工处理
                alertService.sendAlert("补偿失败需要人工处理: " + record.getCompensationId());
            }
        }
    }
}

幂等性保证

java
// 补偿操作的幂等性处理
@Service
public class InventoryService {
    public void increaseInventory(String orderId) {
        // 检查是否已经执行过补偿
        if (compensationRecordRepository.existsByBusinessIdAndType(orderId, "INCREASE_INVENTORY")) {
            return; // 已经执行过，直接返回
        }
        
        // 执行补偿逻辑
        inventoryRepository.increaseStock(orderId);
        
        // 记录补偿执行
        CompensationExecution execution = new CompensationExecution();
        execution.setBusinessId(orderId);
        execution.setCompensationType("INCREASE_INVENTORY");
        execution.setExecuteTime(new Date());
        compensationExecutionRepository.save(execution);
    }
}

总结

通过Saga模式 + RocketMQ事务消息 + 补偿事务的组合方案，我们可以有效处理多服务之间的分布式事务：

正向流程：通过事务消息依次调用各个服务
异常处理：任何服务失败时触发补偿流程
补偿机制：按照调用链的逆序执行补偿操作
可靠性保障：通过幂等性、状态跟踪、超时控制等机制确保数据一致性
监控和运维：建立完整的链路追踪，监控消息处理延迟和失败率，提供人工干预的入口

这种方案虽然实现相对复杂，但能够很好地解决多服务调用的事务一致性问题，是分布式系统中常用的成熟模式。

方案对比与选择建议

特性	RocketMQ事务消息	本地消息表
实现复杂度	中等	中等
性能	高	中等
数据一致性	强	强
中间件依赖	强（RocketMQ）	弱
通用性	低	高
运维成本	中等	中等

选择建议：

如果已经使用RocketMQ：优先考虑事务消息方案，实现更简洁
如果需要跨多种消息中间件：选择本地消息表，更具通用性
对性能要求极高：RocketMQ事务消息性能更优
技术团队熟悉度：选择团队更熟悉的技术方案

最佳实践

幂等性设计：无论使用哪种方案，消费者都必须实现幂等性处理，防止重复消费

使用唯一消息ID进行去重
在业务层面检查处理状态

监控与告警

监控消息积压情况
设置事务失败告警
定期检查补偿任务运行状态

重试策略

实现指数退避重试机制
设置最大重试次数
超过重试次数后人工干预

数据对账：定期执行数据对账任务，发现并修复不一致的数据

java
@Component
@Slf4j
public class DataReconciliationTask {
    
    @Scheduled(cron = "0 0 2 * * ?") // 每天凌晨2点执行
    public void reconcileData() {
        // 检查订单与库存的一致性
        List<Order> orders = orderService.findInconsistentOrders();
        for (Order order : orders) {
            log.warn("发现数据不一致订单: {}", order.getId());
            // 触发补偿流程或通知人工处理
        }
    }
}

总结

可靠消息投递是实现分布式事务最终一致性的有效方案，而 RocketMQ事务消息 和 本地消息表 是两种主流的实现方式。RocketMQ事务消息通过MQ的内置事务机制提供简洁的实现，而本地消息表则通过应用层实现提供更高的灵活性。

在实际项目中，应根据业务特点、系统架构和现有技术栈选择合适的方案。对于事务操作时间短、已使用RocketMQ的系统，RocketMQ事务消息是理想选择；对于需要与MQ解耦、事务操作时间长的系统，本地消息表更为合适。

无论选择哪种方式，都需注意以下关键点：

消息处理的幂等性设计
合理的事务超时和重试机制
业务与消息的解耦设计

通过合理运用这些可靠消息投递的实现方式，我们可以在分布式系统中构建出高可靠、高可用的事务处理机制，为业务系统的稳定运行提供有力保障。

目录

可靠消息投递的核心思想

可靠消息投递的实现方式

RocketMQ 事务消息

工作流程

关键特性

代码示例

优缺点分析

本地消息表

工作流程

关键机制

代码示例

优缺点分析

多服务链式调用处理策略

链式调用（A → B → C）

处理方案：逐级消息传递 + 状态回传

关键核心

并行调用（A → B 且 A → C）

处理方案：多消息记录 + 聚合确认

调用失败的补偿处理

RocketMQ 事务消息处理方案：Saga模式

本地消息处理方案：Saga模式 + 补偿事务

总结

方案对比与选择建议

最佳实践

总结