分布式事务解决方案(1=>2PC)

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2pc

基于XA协议的两阶段提交(two-phase commit)

X/Open 组织(即现在的 Open Group )定义了分布式事务处理模型 XA协议:XA是一个分布式事务协议。XA中大致分为两部分:事务管理器本地资源管理器**。其中本地资源管理器往往由数据库实现,比如Oracle、DB2这些商业数据库都实现了XA接口,而事务管理器作为全局的调度者,负责各个本地资源的提交和回滚。

实施思路:
第一阶段:
(1)投票阶段(voting phase):参与者将操作结果通知协调者;
第二阶段:
(2)提交阶段(commit phase):收到参与者的通知后,协调者再向参与者发出通知,根据反馈情况决定各参与者是否要提交还是回滚;
缺点:
算法执行过程中,所有节点都处于阻塞状态,所有节点所持有的资源(例如数据库数据,本地文件等)都处于封锁状态。
典型场景为:
(1)某一个参与者发出通知之前,所有参与者以及协调者都处于阻塞状态;
(2)在协调者发出通知之前,所有参与者都处于阻塞状态;
另外,如有协调者或者某个参与者出现了崩溃,为了避免整个算法处于一个完全阻塞状态,往往需要借助超时机制来将算法继续向前推进,故此时算法的效率比较低。
总的来说,2PC是一种比较保守的算法
结论:
2PC效率很低,分布式事务很难做

1. 2PC两阶段提交的正向流程

第一阶段:
2PC中包含着两个角色:事务协调者事务参与者。让我们来看一看他们之间的交互流程:
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在分布式事务的第一阶段,作为事务协调者的节点会首先向所有的参与者节点发送Prepare请求。
在接到Prepare请求之后,每一个参与者节点会各自执行与事务有关的数据更新,写入Undo Log和Redo Log。如果参与者执行成功,暂时不提交事务,而是向事务协调节点返回“完成”消息。
当事务协调者接到了所有参与者的返回消息,整个分布式事务将会进入第二阶段。
第二阶段:
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在2PC分布式事务的第二阶段,如果事务协调节点在之前所收到都是正向返回,那么它将会向所有事务参与者发出Commit请求。
接到Commit请求之后,事务参与者节点会各自进行本地的事务提交,并释放锁资源。当本地事务完成提交后,将会向事务协调者返回“完成”消息。
当事务协调者接收到所有事务参与者的“完成”反馈,整个分布式事务完成。

2. 失败情况的处理流程

第一阶段:

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第二阶段:
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在2PC的第一阶段,如果某个事务参与者反馈失败消息,说明该节点的本地事务执行不成功,必须回滚。
于是在第二阶段,事务协调节点向所有的事务参与者发送Abort(中止)请求。接收到Abort请求之后,各个事务参与者节点需要在本地进行事务的回滚操作,回滚操作依照Undo Log来进行。
以上就是2PC两阶段提交协议的详细过程。

3. 2PC两阶段提交究竟有哪些不足呢?

1) 性能问题
2PC遵循强一致性。在事务执行过程中,各个节点占用着数据库资源,只有当所有节点准备完毕,事务协调者才会通知提交,参与者提交后释放资源。这样的过程有着非常明显的性能问题。
2) 协调者单点故障问题
2PC模型的核心,一旦事务协调者节点挂掉,参与者收不到提交或是回滚通知,参与者会一直处于中间状态无法完成事务。
3) 丢失消息导致的不一致问题。
第二个阶段,如果发生局部网络问题,一部分事务参与者收到了提交消息,另一部分事务参与者没收到提交消息,那么就导致了节点之间数据的不一致。