三阶段提交 (3PC)是在两阶段提交 (2PC)的基础上进行优化。
主要涉及两个方面
- 引入超时机制:在协调者和参与者中引入超时机制
- 细分阶段:把两阶段提交协议的第一个阶段再次细分成询问阶段、和预备阶段
过程
整个事务分为 CanCommit、PreCommit、DoCommit 三个阶段。
CanCommit 阶段
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事务询问:协调者向参与者发送CanCommit请求。询问是否可以执行事务提交操作。然后开始等待参与者的响应;
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响应反馈:参与者接到CanCommit请求之后,正常情况下,如果其自身认为可以顺利执行事务,则返回Yes响应,并进入预备状态。否则反馈No;
PreCommit 阶段
协调者根据参与者的反应情况来决定是否可以进行事务的PreCommit操作。根据响应情况,有以下两种可能:
情况1:
假如协调者从所有的参与者获得的反馈都是Yes响应,那么就会执行事务的预执行
- 发送预提交请求:协调者向参与者发送PreCommit请求,并进入Prepared阶段
- 事务预提交:参与者接收到PreCommit请求后,会执行事务操作,并将undo和redo信息记录到事务日志中
- 响应反馈:如果参与者成功的执行了事务操作,则返回ACK响应,同时开始等待最终指令
情况2:
假如有任何一个参与者向协调者发送了No响应,或者等待超时之后,协调者都没有接到参与者的响应,那么就执行事务的中断。
- 发送中断请求:协调者向所有参与者发送abort请求
- 中断事务:参与者收到来自协调者的abort请求之后(或超时之后,仍未收到协调者的请求),执行事务的中断
doCommit 阶段
该阶段进行真正的事务提交,分为以下两种情况:
情况1:
接收到所有参与者发送的ACK响应,执行提交
- 发送提交请求:协调接收到参与者发送的ACK响应,那么他将从预提交状态进入到提交状态。并向所有参与者发送doCommit请求
- 事务提交:参与者接收到doCommit请求之后,执行正式的事务提交。并在完成事务提交之后释放所有事务资源
- 响应反馈:事务提交完之后,向协调者发送Ack响应
- 完成事务:协调者接收到所有参与者的ack响应之后完成事务
情况2:
协调者没有接收到参与者发送的ACK响应,中断事务
- 发送中断请求:协调者向所有参与者发送abort请求
- 事务回滚:参与者接收到abort请求之后,利用其在阶段二记录的undo信息来执行事务的回滚操作,并在完成回滚之后释放所有的事务资源
- 反馈结果:参与者完成事务回滚之后,向协调者发送ACK消息
- 中断事务:协调者接收到参与者反馈的ACK消息之后,执行事务的中断
2PC与3PC的区别
相对于2PC,3PC主要解决的单点故障问题,并减少阻塞,因为一旦参与者无法及时收到来自协调者的信息之后,他会默认执行commit。而不会一直持有事务资源并处于阻塞状态。但是这种机制也会导致数据一致性问题,因为,由于网络原因,协调者发送的abort响应没有及时被参与者接收到,那么参与者在等待超时之后执行了commit操作。这样就和其他接到abort命令并执行回滚的参与者之间存在数据不一致的情况。
缺点
- 依然没有解决数据不一致问题
- 依然涉及多次节点间的网络通信,通信时间长