分布式事务

分布式事务

分布式事务处理的关键是必须有一种方法可以知道事务在任何地方所做的所有动作，提交或回滚事务的决定必须产生统一的结果（全部提交或全部回滚）

常规的解决办法就是引入一个“协调者”的组件来统一调度所有分布式节点的执行。

XA规范

应用程序（ AP ）

事务管理器（ TM ）——交易中间件
在一个 DTP 环境中，交易中间件是必需的，由它通知和协调相关数据库的提交或回滚。而一个数据库只将其自己所做的操作（可恢复）影射到全局事务中。

资源管理器（ RM ）——数据库

通信资源管理器（ CRM ）——消息中间件

二阶提交协议 2PC

参与者将操作成败通知协调者，再由协调者根据所有参与者的反馈情报决定各参与者是否要提交操作还是中止操作。

第一阶段：准备阶段(投票阶段)

事务协调者(事务管理器)给每个参与者(资源管理器)发送Prepare消息，
每个参与者要么直接返回失败(如权限验证失败)，要么在本地执行事务，写本地的redo和undo日志，
但不提交，到达一种“万事俱备，只欠东风”的状态。

第二阶段：提交阶段（执行阶段）
如果协调者收到了参与者的失败消息或者超时，直接给每个参与者发送回滚(Rollback)消息；
否则，发送提交(Commit)消息；

问题

1、同步阻塞问题。
执行过程中，所有参与节点都是事务阻塞型的。当参与者占有公共资源时，其他第三方节点访问公共资源不得不处于阻塞状态。

2、单点故障。
协调者发生故障

3、数据不一致。

在二阶段提交的阶段二中，当协调者向参与者发送commit请求之后，发生了局部网络异常或者在发送commit请求过程中协调者发生了故障，这会导致只有一部分参与者接受到了commit请求。而在这部分参与者接到commit请求之后就会执行commit操作。但是其他部分未接到commit请求的机器则无法执行事务提交。

4、二阶段无法解决的问题
协调者再发出commit消息之后宕机，而唯一接收到这条消息的参与者同时也宕机了。那么即使协调者通过选举协议产生了新的协调者，这条事务的状态也是不确定的，没人知道事务是否被已经提交。

实际上如果借助消息中间件，消息consumer只要不ACK，消息就会继续投递，知道消费成功，从而保证最终一致性。

三阶段提交 3PC

与两阶段提交不同的是，三阶段提交有两个改动点。
1、引入超时机制。同时在协调者和参与者中都引入超时机制。
2、在第一阶段和第二阶段中插入一个准备阶段。保证了在最后提交阶段之前各参与节点的状态是一致的。

CanCommit

1.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。

2.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

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。

1.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。

2.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。

3.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。

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。

1.发送中断请求 协调者向所有参与者发送abort请求。

2.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

执行提交

1.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。

2.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。

3.响应反馈 事务提交完之后，向协调者发送Ack响应。

4.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。

中断事务

1.发送中断请求 协调者向所有参与者发送abort请求

2.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。

3.反馈结果 参与者完成事务回滚之后，向协调者发送ACK消息

4.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。

问题

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

TCC型事务

TCC属于补偿型柔性事务，本质也是一个两阶段型事务
TCC是服务层事务

Try: 尝试执行业务

• 完成所有业务检查(一致性)
• 预留必须业务资源(准隔离性)

Confirm:确认执行业务

• 真正执行业务
• 不作任何业务检查
• 只使用Try阶段预留的业务资源
• Confirm操作要满足幂等性

Cancel: 取消执行业务

• 释放Try阶段预留的业务资源
• Cancel操作要满足幂等性

案例：
1）保险业务扣减库存，下单，如果下单失败，则还库存

参考：
https://my.oschina.net/fileoptions/blog/899991
http://www.hollischuang.com/archives/681