SpringCloud与Seata分布式事务初体验

原创     2019-10-10     于起宇      微服务      消息队列，分布式事务，Seata

在本篇文章中我们在SpringCloud环境下通过使用Seata来模拟用户购买商品时由于用户余额不足导致本次订单提交失败，来验证下在MySQL数据库内事务是否会回滚。

本章文章只涉及所需要测试的服务列表以及Seata配置部分。

用户提交订单购买商品大致分为以下几个步骤：

  1. 减少库存
  2. 扣除金额
  3. 提交订单

1. 准备环境

  • Seata Server

    如果对Seata Server部署方式还不了解，请访问：/seata-init-env.html

  • Eureka Server

    服务注册中心，如果对Eureka Server部署方式还不了解，请访问/eureka-server.html

2. 准备测试服务

为了方便学习的同学查看源码，我们本章节源码采用Maven Module（多模块）的方式进行构建。

我们用于测试的服务所使用的第三方依赖都一致，各个服务的pom.xml文件内容如下所示：

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<dependencies>
  <!--Web-->
  <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
  </dependency>
  <!--openfeign接口定义-->
  <dependency>
    <groupId>org.minbox.chapter</groupId>
    <artifactId>openfeign-service</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  </dependency>
  <!--公共依赖-->
  <dependency>
    <groupId>org.minbox.chapter</groupId>
    <artifactId>common-service</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  </dependency>

  <!--seata-->
  <dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId>
  </dependency>

  <dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
  </dependency>

  <!--Eureka Client-->
  <dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
  </dependency>

  <dependency>
    <groupId>com.zaxxer</groupId>
    <artifactId>HikariCP</artifactId>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>org.minbox.framework</groupId>
    <artifactId>api-boot-starter-mybatis-enhance</artifactId>
  </dependency>
</dependencies>

2.1 Openfeign接口定义模块

由于我们服务之间采用的Openfeign方式进行相互调用，所以创建了一个模块openfeign-service来提供服务接口的定义。

  • 账户服务提供的接口定义

账户服务对外所提供的Openfeign接口定义如下所示：

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/**
 * 账户服务接口
 *
 * @author 恒宇少年
 */
@FeignClient(name = "account-service")
@RequestMapping(value = "/account")
public interface AccountClient {
    /**
     * 扣除指定账户金额
     *
     * @param accountId 账户编号
     * @param money     金额
     */
    @PostMapping
    void deduction(@RequestParam("accountId") Integer accountId, @RequestParam("money") Double money);
}

  • 商品服务提供的接口定义

    商品服务对外所提供的Openfeign接口定义如下所示：

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    /**
     * 商品服务接口定义
     *
     * @author 恒宇少年
     */
    @FeignClient(name = "good-service")
    @RequestMapping(value = "/good")
    public interface GoodClient {
        /**
         * 查询商品基本信息
         *
         * @param goodId {@link Good#getId()}
         * @return {@link Good}
         */
        @GetMapping
        Good findById(@RequestParam("goodId") Integer goodId);

        /**
         * 减少商品的库存
         *
         * @param goodId {@link Good#getId()}
         * @param stock  减少库存的数量
         */
        @PostMapping
        void reduceStock(@RequestParam("goodId") Integer goodId, @RequestParam("stock") int stock);
    }

2.2 公共模块

公共模块common-service内所提供的类是共用的，各个服务都可以调用，其中最为重要的是将Seata所提供的数据源代理（DataSourceProxy）实例化配置放到了这个模块中，数据库代理相关配置代码如下所示：

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/**
 * Seata所需数据库代理配置类
 *
 * @author 恒宇少年
 */
@Configuration
public class DataSourceProxyAutoConfiguration {
    /**
     * 数据源属性配置
     * {@link DataSourceProperties}
     */
    private DataSourceProperties dataSourceProperties;

    public DataSourceProxyAutoConfiguration(DataSourceProperties dataSourceProperties) {
        this.dataSourceProperties = dataSourceProperties;
    }

    /**
     * 配置数据源代理，用于事务回滚
     *
     * @return The default datasource
     * @see DataSourceProxy
     */
    @Primary
    @Bean("dataSource")
    public DataSource dataSource() {
        HikariDataSource dataSource = new HikariDataSource();
        dataSource.setJdbcUrl(dataSourceProperties.getUrl());
        dataSource.setUsername(dataSourceProperties.getUsername());
        dataSource.setPassword(dataSourceProperties.getPassword());
        dataSource.setDriverClassName(dataSourceProperties.getDriverClassName());
        return new DataSourceProxy(dataSource);
    }
}

该配置类在所需要的服务中使用@Import注解进行导入使用。

2.3 账户服务

  • 服务接口实现

    账户服务用于提供接口的服务实现，通过实现openfeign-service内提供的AccountClient服务定义接口来对应提供服务实现，实现接口如下所示：

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    /**
     * 账户接口实现
     *
     * @author 恒宇少年
     */
    @RestController
    public class AccountController implements AccountClient {
        /**
         * 账户业务逻辑
         */
        @Autowired
        private AccountService accountService;

        @Override
        public void deduction(Integer accountId, Double money) {
            accountService.deduction(accountId, money);
        }
    }

  • 服务配置（application.yml）

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    # 服务名
    spring:
      application:
        name: account-service
      # seata分组
      cloud:
        alibaba:
          seata:
            tx-service-group: minbox-seata
      # 数据源
      datasource:
        url: jdbc:mysql://localhost:3306/test
        username: root
        password: 123456
        type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
        driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver

    # eureka
    eureka:
      client:
        service-url:
          defaultZone: http://service:nodev2@10.180.98.83:10001/eureka/

    通过spring.cloud.alibaba.seata.tx-service-group我们可以指定服务所属事务的分组，该配置非必填，默认为spring.application.name配置的内容加上字符串-fescar-service-group，如：account-service-fescar-service-group，详见com.alibaba.cloud.seata.GlobalTransactionAutoConfiguration配置类源码。

    在我本地测试环境的Eureka Server在10.180.98.83服务器上，这里需要修改成你们自己的地址，数据库连接信息也需要修改成你们自己的配置。

  • 导入Seata数据源代理配置

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    /**
     * @author 恒宇少年
     */
    @SpringBootApplication
    @Import(DataSourceProxyAutoConfiguration.class)
    public class AccountServiceApplication {
        /**
         * logger instance
         */
        static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(AccountServiceApplication.class);

        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(AccountServiceApplication.class, args);
            logger.info("账户服务启动成功.");
        }
    }

    通过@Import导入我们common-service内提供的Seata数据源代理配置类DataSourceProxyAutoConfiguration。

2.4 商品服务

  • 服务接口实现

    商品服务提供商品的查询以及库存扣减接口服务，实现openfeign-service提供的GoodClient服务接口定义如下所示：

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    /**
     * 商品接口定义实现
     *
     * @author 恒宇少年
     */
    @RestController
    public class GoodController implements GoodClient {
        /**
         * 商品业务逻辑
         */
        @Autowired
        private GoodService goodService;

        /**
         * 查询商品信息
         *
         * @param goodId {@link Good#getId()}
         * @return
         */
        @Override
        public Good findById(Integer goodId) {
            return goodService.findById(goodId);
        }

        /**
         * 扣减商品库存
         *
         * @param goodId {@link Good#getId()}
         * @param stock  减少库存的数量
         */
        @Override
        public void reduceStock(Integer goodId, int stock) {
            goodService.reduceStock(goodId, stock);
        }
    }

  • 服务配置（application.yml）

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    spring:
      application:
        name: good-service
      cloud:
        alibaba:
          seata:
            tx-service-group: minbox-seata
      datasource:
        url: jdbc:mysql://localhost:3306/test
        username: root
        password: 123456
        type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
        driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver


    eureka:
      client:
        service-url:
          defaultZone: http://service:nodev2@10.180.98.83:10001/eureka/
    server:
      port: 8081

  • 导入Seata数据源代理配置

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    /**
     * @author 恒宇少年
     */
    @SpringBootApplication
    @Import(DataSourceProxyAutoConfiguration.class)
    public class GoodServiceApplication {
        /**
         * logger instance
         */
        static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(GoodServiceApplication.class);

        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(GoodServiceApplication.class, args);
            logger.info("商品服务启动成功.");
        }
    }

2.5 订单服务

  • 服务接口

    订单服务提供了下单的接口，通过调用该接口完成下单功能，下单接口会通过Openfeign调用account-service、good-service所提供的服务接口来完成数据验证，如下所示：

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    /**
     * @author 恒宇少年
     */
    @RestController
    @RequestMapping(value = "/order")
    public class OrderController {
        /**
         * 账户服务接口
         */
        @Autowired
        private AccountClient accountClient;
        /**
         * 商品服务接口
         */
        @Autowired
        private GoodClient goodClient;
        /**
         * 订单业务逻辑
         */
        @Autowired
        private OrderService orderService;

        /**
         * 通过{@link GoodClient#reduceStock(Integer, int)}方法减少商品的库存，判断库存剩余数量
         * 通过{@link AccountClient#deduction(Integer, Double)}方法扣除商品所需要的金额，金额不足由account-service抛出异常
         *
         * @param goodId    {@link Good#getId()}
         * @param accountId {@link Account#getId()}
         * @param buyCount  购买数量
         * @return
         */
        @PostMapping
        @GlobalTransactional
        public String submitOrder(
                @RequestParam("goodId") Integer goodId,
                @RequestParam("accountId") Integer accountId,
                @RequestParam("buyCount") int buyCount) {

            Good good = goodClient.findById(goodId);

            Double orderPrice = buyCount * good.getPrice();

            goodClient.reduceStock(goodId, buyCount);

            accountClient.deduction(accountId, orderPrice);

            Order order = toOrder(goodId, accountId, orderPrice);
            orderService.addOrder(order);
            return "下单成功.";
        }

        private Order toOrder(Integer goodId, Integer accountId, Double orderPrice) {
            Order order = new Order();
            order.setGoodId(goodId);
            order.setAccountId(accountId);
            order.setPrice(orderPrice);
            return order;
        }
    }

  • 服务配置（application.yml）

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    spring:
      application:
        name: order-service
      cloud:
        alibaba:
          seata:
            tx-service-group: minbox-seata
      datasource:
        url: jdbc:mysql://localhost:3306/test
        username: root
        password: 123456
        type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
        driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver


    eureka:
      client:
        service-url:
          defaultZone: http://service:nodev2@10.180.98.83:10001/eureka/
    server:
      port: 8082

  • 启用Openfeign & 导入Seata数据源代理配置

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    /**
     * @author 恒宇少年
     */
    @SpringBootApplication
    @EnableFeignClients(basePackages = "org.minbox.chapter.seata.openfeign")
    @Import(DataSourceProxyAutoConfiguration.class)
    public class OrderServiceApplication {
        /**
         * logger instance
         */
        static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(OrderServiceApplication.class);

        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(OrderServiceApplication.class, args);
            logger.info("订单服务启动成功.");
        }
    }

    我们仅在order-service调用了其他服务的Openfeign接口，所以我们只需要在order-service内通过@EnableFeignClients注解启用Openfeign接口实现代理。

3. 服务连接Seata Server

服务想要连接到Seata Server需要添加两个配置文件，分别是registry.conf、file.conf。

  • registry.conf

    注册到Seata Server的配置文件，里面包含了注册方式、配置文件读取方式，内容如下所示：

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    registry {
      # file、nacos、eureka、redis、zk、consul
      type = "file"

      file {
        name = "file.conf"
      }

    }

    config {
      type = "file"

      file {
        name = "file.conf"
      }
    }

  • file.conf

    该配置文件内包含了使用file方式连接到Eureka Server的配置信息以及存储分布式事务信息的方式，如下所示：

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    transport {
      # tcp udt unix-domain-socket
      type = "TCP"
      #NIO NATIVE
      server = "NIO"
      #enable heartbeat
      heartbeat = true
      #thread factory for netty
      thread-factory {
        boss-thread-prefix = "NettyBoss"
        worker-thread-prefix = "NettyServerNIOWorker"
        server-executor-thread-prefix = "NettyServerBizHandler"
        share-boss-worker = false
        client-selector-thread-prefix = "NettyClientSelector"
        client-selector-thread-size = 1
        client-worker-thread-prefix = "NettyClientWorkerThread"
        # netty boss thread size,will not be used for UDT
        boss-thread-size = 1
        #auto default pin or 8
        worker-thread-size = 8
      }
    }
    ## transaction log store
    store {
      ## store mode: file、db
      mode = "file"

      ## file store
      file {
        dir = "sessionStore"

        # branch session size , if exceeded first try compress lockkey, still exceeded throws exceptions
        max-branch-session-size = 16384
        # globe session size , if exceeded throws exceptions
        max-global-session-size = 512
        # file buffer size , if exceeded allocate new buffer
        file-write-buffer-cache-size = 16384
        # when recover batch read size
        session.reload.read_size = 100
        # async, sync
        flush-disk-mode = async
      }

      ## database store
      db {
        datasource = "druid"
        db-type = "mysql"
        driver-class-name = "com.mysql.jdbc.Driver"
        url = "jdbc:mysql://10.180.98.83:3306/iot-transactional"
        user = "dev"
        password = "dev2019."
      }

    }
    service {
      vgroup_mapping.minbox-seata = "default"
      default.grouplist = "10.180.98.83:8091"
      enableDegrade = false
      disable = false
    }
    client {
      async.commit.buffer.limit = 10000
      lock {
        retry.internal = 10
        retry.times = 30
      }
    }

    配置文件内service部分需要注意，我们在application.yml配置文件内配置了事务分组为minbox-seata，在这里需要进行对应配置vgroup_mapping.minbox-seata = "default",通过 default.grouplist = "10.180.98.83:8091"配置Seata Server的服务列表。

将上面两个配置文件在各个服务resources目录下创建。

4. 编写下单逻辑

在前面说了那么多，只是做了准备工作，我们要为每个参与下单的服务添加对应的业务逻辑。

  • 账户服务

    在account-service内添加账户余额扣除业务逻辑类，AccountService如下所示：

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    /**
     * 账户业务逻辑处理
     *
     * @author 恒宇少年
     */
    @Service
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public class AccountService {
        
        @Autowired
        private EnhanceMapper<Account, Integer> mapper;

        /**
         * {@link EnhanceMapper} 具体使用查看ApiBoot官网文档https://apiboot.minbox.org/zh-cn/docs/api-boot-mybatis-enhance.html
         *
         * @param accountId {@link Account#getId()}
         * @param money     扣除的金额
         */
        public void deduction(Integer accountId, Double money) {
            Account account = mapper.selectOne(accountId);
            if (ObjectUtils.isEmpty(account)) {
                throw new RuntimeException("账户：" + accountId + "，不存在.");
            }
            if (account.getMoney() - money < 0) {
                throw new RuntimeException("账户：" + accountId + "，余额不足.");
            }
            account.setMoney(account.getMoney().doubleValue() - money);
            mapper.update(account);
        }
    }

  • 商品服务

    在good-service内添加查询商品、扣减商品库存的逻辑类，GoodService如下所示：

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    /**
     * 商品业务逻辑实现
     *
     * @author 恒宇少年
     */
    @Service
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public class GoodService {

        @Autowired
        private EnhanceMapper<Good, Integer> mapper;

        /**
         * 查询商品详情
         *
         * @param goodId {@link Good#getId()}
         * @return {@link Good}
         */
        public Good findById(Integer goodId) {
            return mapper.selectOne(goodId);
        }

        /**
         * {@link EnhanceMapper} 具体使用查看ApiBoot官网文档https://apiboot.minbox.org/zh-cn/docs/api-boot-mybatis-enhance.html
         * 扣除商品库存
         *
         * @param goodId {@link Good#getId()}
         * @param stock  扣除的库存数量
         */
        public void reduceStock(Integer goodId, int stock) {
            Good good = mapper.selectOne(goodId);
            if (ObjectUtils.isEmpty(good)) {
                throw new RuntimeException("商品：" + goodId + ",不存在.");
            }
            if (good.getStock() - stock < 0) {
                throw new RuntimeException("商品：" + goodId + "库存不足.");
            }
            good.setStock(good.getStock() - stock);
            mapper.update(good);

        }
    }

5. 提交订单测试

我们在执行测试之前在数据库内的seata_account、seata_good表内对应添加两条测试数据，如下所示：

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-- seata_good
INSERT INTO `seata_good` VALUES (1,'华为Meta 30',10,5000.00);	

-- seata_account
INSERT INTO `seata_account` VALUES (1,10000.00,'2019-10-11 02:37:35',NULL);

5.1 启动服务

将我们本章所使用good-server、order-service、account-service三个服务启动。

5.2 测试点：正常购买

我们添加的账户余额测试数据够我们购买两件商品，我们先来购买一件商品验证下接口访问是否成功，通过如下命令访问下单接口：

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~ curl -X POST http://localhost:8082/order\?goodId\=1\&accountId\=1\&buyCount\=1
下单成功.

通过我们访问/order下单接口，根据响应的内容我们确定商品已经购买成功。

通过查看order-service控制台内容：

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2019-10-11 16:52:15.477  INFO 13142 --- [nio-8082-exec-4] i.seata.tm.api.DefaultGlobalTransaction  : [10.180.98.83:8091:2024417333] commit status:Committed
2019-10-11 16:52:16.412  INFO 13142 --- [atch_RMROLE_2_8] i.s.core.rpc.netty.RmMessageListener     : onMessage:xid=10.180.98.83:8091:2024417333,branchId=2024417341,branchType=AT,resourceId=jdbc:mysql://localhost:3306/test,applicationData=null
2019-10-11 16:52:16.412  INFO 13142 --- [atch_RMROLE_2_8] io.seata.rm.AbstractRMHandler            : Branch committing: 10.180.98.83:8091:2024417333 2024417341 jdbc:mysql://localhost:3306/test null
2019-10-11 16:52:16.412  INFO 13142 --- [atch_RMROLE_2_8] io.seata.rm.AbstractRMHandler            : Branch commit result: PhaseTwo_Committed

我们可以看到本次事务已经成功Committed。

再去验证下数据库内的账户余额、商品库存是否有所扣减。

5.3 测试点：库存不足

测试商品添加了10个库存，在之前测试已经销售掉了一件商品，我们测试购买数量超过库存数量时，是否有回滚日志，执行如下命令：

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~ curl -X POST http://localhost:8082/order\?goodId\=1\&accountId\=1\&buyCount\=10
{"timestamp":"2019-10-11T08:57:13.775+0000","status":500,"error":"Internal Server Error","message":"status 500 reading GoodClient#reduceStock(Integer,int)","path":"/order"}

在我们good-service服务控制台已经打印了商品库存不足的异常信息：

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java.lang.RuntimeException: 商品：1库存不足.
	at org.minbox.chapter.seata.service.GoodService.reduceStock(GoodService.java:42) ~[classes/:na]
	....

我们再看order-service的控制台打印日志：

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2
Begin new global transaction [10.180.98.83:8091:2024417350]
2019-10-11 16:57:13.771  INFO 13142 --- [nio-8082-exec-5] i.seata.tm.api.DefaultGlobalTransaction  : [10.180.98.83:8091:2024417350] rollback status:Rollbacked

通过日志可以查看本次事务进行了回滚。

由于库存的验证在账户余额扣减之前，所以我们本次并不能从数据库的数据来判断事务是真的回滚。

5.4 测试点：余额不足

既然商品库存不足我们不能直接验证数据库事务回滚，我们从账户余额不足来下手，在之前成功购买了一件商品，账户的余额还够购买一件商品，商品库存目前是9件，我们本次测试购买5件商品，这样就会出现购买商品库存充足而余额不足的应用场景，执行如下命令发起请求：

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~ curl -X POST http://localhost:8082/order\?goodId\=1\&accountId\=1\&buyCount\=5
{"timestamp":"2019-10-11T09:03:00.794+0000","status":500,"error":"Internal Server Error","message":"status 500 reading AccountClient#deduction(Integer,Double)","path":"/order"}

我们通过查看account-service控制台日志可以看到：

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java.lang.RuntimeException: 账户：1，余额不足.
	at org.minbox.chapter.seata.service.AccountService.deduction(AccountService.java:33) ~[classes/:na]

已经抛出了余额不足的异常。

通过查看good-service、order-serivce控制台日志，可以看到事务进行了回滚操作。

接下来查看seata_account表数据，我们发现账户余额没有改变，账户服务的事务回滚验证成功。

查看seata_good表数据，我们发现商品的库存也没有改变，商品服务的事务回滚验证成功。

6. 总结

本章主要来验证分布式事务框架Seata在MySQL下提交与回滚有效性，是否能够完成我们预期的效果，Seata作为SpringCloud Alibaba的核心框架，更新频率比较高，快速的解决使用过程中遇到的问题，是一个潜力股，不错的选择。

由于本章设计的代码比较多，请结合源码进行学习。

7. 本章源码

请访问https://gitee.com/hengboy/spring-cloud-chapter查看本章源码，建议使用git clone https://gitee.com/hengboy/spring-cloud-chapter.git将源码下载到本地。

SpringCloud与Seata分布式事务初体验

https://blog.minbox.org/seata-first-application.html

作者

恒宇少年 - 于起宇

发布于

2019-10-10

更新于

2022-10-26

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