分布式事务

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分布式事务的实现主要有以下 5 种方案:
  • XA 方案
  • TCC 方案
  • 本地消息表
  • 可靠消息最终一致性方案
  • 最大努力通知方案
XA 方案

XA 方案,即:两阶段提交,有一个事务管理器的概念,负责协调多个数据库(资源管理器)的事务?如果每个数据库都成功那么就正式提交事务,在各个数据库上执行操作;如果任何其中一个数据库失败那么就回滚事务。

本地消息表

本地消息表时序图 (1)

本地消息表时序图 (1).png

可靠消息最终一致性方案

在RocketMQ中实现了分布式事务,实际上其实是对【本地消息表】的一个封装,将本地消息表移动到了MQ内部,保证的是最终一致性,适用于对于对一致性要求不高的,实现这个模型时需要注意重试的幂等。

  1. A 系统先发送一个 prepared 消息到 mq,如果这个 prepared 消息发送失败那么就直接取消操作别执行了;
  2. 如果这个消息发送成功过了,那么接着执行本地事务,如果成功就告诉 mq 发送确认消息,如果失败就告诉 mq 回滚消息;
  3. 如果发送了确认消息,那么此时 B 系统会接收到确认消息,然后执行本地的事务;
  4. mq 会自动定时轮询所有 prepared 消息回调你的接口,问你,这个消息是不是本地事务处理失败了,所有没发送确认的消息,是继续重试还是回滚?一般来说这里你就可以查下数据库看之前本地事务是否执行,如果回滚了,那么这里也回滚吧。这个就是避免可能本地事务执行成功了,而确认消息却发送失败了。
  5. 这个方案里,要是系统 B 的事务失败了咋办?重试咯,自动不断重试直到成功,如果实在是不行,要么就是针对重要的资金类业务进行回滚,比如 B 系统本地回滚后,想办法通知系统 A 也回滚;或者是发送报警由人工来手工回滚和补偿。

distributed-transaction-reliable-message

MQ事务

下面简单介绍一下MQ事务

基本流程如下:

第一阶段Prepared消息,会拿到消息的地址。

第二阶段执行本地事务。

第三阶段通过第一阶段拿到的地址去访问消息,并修改状态。消息接受者就能使用这个消息。

如果确认消息失败,在RocketMq Broker中提供了定时扫描没有更新状态的消息,如果有消息没有得到确认,会向消息发送者发送消息,来判断是否提交。

在rocketmq中是以listener的形式给发送者,用来处理。如果消费超时,则需要一直重试,消息接收端需要保证幂等。如果消息消费失败,这个就需要人工进行处理,因为这个概率较低,如果为了这种小概率时间而设计这个复杂的流程反而得不偿失

1、事务消息在一阶段对用户不可见

在RocketMQ事务消息的主要流程中,一阶段的消息如何对用户不可见。其中,事务消息相对普通消息最大的特点就是一阶段发送的消息对用户是不可见的。那么,如何做到写入消息但是对用户不可见呢?

RocketMQ事务消息的做法是:如果消息是half消息,将备份原消息的主题与消息消费队列,然后改变主题为RMQ_SYS_TRANS_HALF_TOPIC。由于消费组未订阅该主题,故消费端无法消费half类型的消息,然后RocketMQ会开启一个定时任务,从Topic为RMQ_SYS_TRANS_HALF_TOPIC中拉取消息进行消费,根据生产者组获取一个服务提供者发送回查事务状态请求,根据事务状态来决定是提交或回滚消息。

在RocketMQ中,消息在服务端的存储结构如下,每条消息都会有对应的索引信息,Consumer通过ConsumeQueue这个二级索引来读取消息实体内容,其流程如下:

RocketMQ的具体实现策略是:写入的如果事务消息,对消息的Topic和Queue等属性进行替换,同时将原来的Topic和Queue信息存储到消息的属性中,正因为消息主题被替换,故消息并不会转发到该原主题的消息消费队列,消费者无法感知消息的存在,不会消费。其实改变消息主题是RocketMQ的常用“套路”,回想一下延时消息的实现机制。

2.Commit和Rollback操作以及Op消息的引入

在完成一阶段写入一条对用户不可见的消息后,二阶段如果是Commit操作,则需要让消息对用户可见;如果是Rollback则需要撤销一阶段的消息。先说Rollback的情况。对于Rollback,本身一阶段的消息对用户是不可见的,其实不需要真正撤销消息(实际上RocketMQ也无法去真正的删除一条消息,因为是顺序写文件的)。但是区别于这条消息没有确定状态(Pending状态,事务悬而未决),需要一个操作来标识这条消息的最终状态。RocketMQ事务消息方案中引入了Op消息的概念,用Op消息标识事务消息已经确定的状态(Commit或者Rollback)。如果一条事务消息没有对应的Op消息,说明这个事务的状态还无法确定(可能是二阶段失败了)。引入Op消息后,事务消息无论是Commit或者Rollback都会记录一个Op操作。Commit相对于Rollback只是在写入Op消息前创建Half消息的索引。

3.Op消息的存储和对应关系

RocketMQ将Op消息写入到全局一个特定的Topic中通过源码中的方法—TransactionalMessageUtil.buildOpTopic();这个Topic是一个内部的Topic(像Half消息的Topic一样),不会被用户消费。Op消息的内容为对应的Half消息的存储的Offset,这样通过Op消息能索引到Half消息进行后续的回查操作。

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后端
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