分布式事务三阶段提交3PC详解

概述

3PC 利用超时机制解决了 2PC 同步阻塞问题，避免资源被永久锁定，进一步加强了整个事务过程可靠性。但 3PC 同样无法应对类似宕机问题，只不过出现多数据源中数据不一致问题概率更小。
a. 概念：三阶段提交协议在协调者和参与者中都引入超时机制，并且把两阶段提交协议的第⼀个阶段拆分成了两步：询问，然后再锁资源，最后真正提交。这样三阶段提交就有CanCommit、PreCommit、DoCommit三个阶段。
三阶段提交（3PC）是二阶段提交（2PC）的一种改进版本，旨在解决2PC的一些问题，如阻塞和单点故障。3PC将二阶段提交的过程分为三个阶段：CanCommit、PreCommit和DoCommit，并引入超时机制。

工作流程

○ 准备阶段：协调者询问所有参与者是否可以执行事务提交。与2PC不同，这里的询问不是投票，而是询问是否可以安全地提交事务。参与者根据自身情况返回Yes或No。
○ 预提交阶段：如果所有参与者都返回Yes，协调者会向它们发送预提交请求。参与者执行事务操作，并将Undo和Redo日志写入本机事务日志。然后，它们发送Ack响应给协调者，等待最终的Commit或Abort指令。如果有参与者返回No或等待超时，协调者会发送中断请求，导致事务中断。
○ 提交阶段：如果协调者收到了所有参与者的Ack响应，它会从预提交状态转换到提交状态，并向所有参与者发送doCommit请求。参与者收到doCommit请求后，正式执行事务提交操作，并在完成后释放资源。协调者接收到所有参与者的Ack消息后，完成事务。

1.CanCommit 阶段：
○ 协调者向所有参与者发送CanCommit请求，并等待参与者的回复。
○ 参与者接收到CanCommit请求后，首先执行本地事务的预检查，检查是否存在任何可能导致事务无法提交的问题。
○ 如果参与者的预检查通过，它会发送Ack消息给协调者，表示可以提交事务。
○ 如果参与者的预检查失败，它会发送Abort消息给协调者，表示无法提交事务。
2.PreCommit 阶段：
○ 协调者收到所有参与者的Ack消息后，如果没有收到任何Abort消息，则发送PreCommit请求给所有参与者。
○ 参与者接收到PreCommit请求后，会再次执行本地事务的准备操作，并将undo和redo信息记录到日志中以便回滚或提交。
○ 如果参与者准备就绪，它会发送Ack消息给协调者。
○ 如果参与者在准备阶段遇到问题，它会发送Abort消息给协调者。
3.DoCommit 阶段：
○ 协调者在收到所有参与者的Ack消息后，如果没有收到任何Abort消息，则发送DoCommit请求给所有参与者。
○ 参与者接收到DoCommit请求后，执行事务的最终提交操作，并释放相关资源。
○ 事务提交完成后，参与者向协调者发送Ack消息，表示事务已提交。
如果在任何阶段发生超时或接收到Abort消息，协调者会中止事务并发送Abort请求给所有参与者，参与者接收到Abort请求后执行事务的回滚操作。
三阶段提交相对于二阶段提交的改进之处在于引入了超时机制，在CanCommit和PreCommit阶段都设置了超时时间。这样可以避免一些常见的问题，如网络故障、崩溃节点等导致的阻塞情况。然而，三阶段提交仍然存在一些问题，如脑裂和数据不一致的风险，因此在实际应用中需要根据具体场景进行权衡和选择。
需要注意的是，上述只是对三阶段提交的基本原理和流程进行了简要解释，实际应用中还需要考虑更多的细节和异常情况处理，以确保分布式事务的正确执行。

优缺点

优点：3PC有效降低了2PC带来的参与者阻塞范围，并且能够在出现单点故障后继续达成一致。
缺点：然而，3PC也带来了新的问题。在参与者收到preCommi