分布式事务（二）之两阶段提交

前面的文章中，我们介绍了分布式系统中的CAP理论和BASE理论，本文会就分布式事务的实现方案之一：两阶段提交(2PC)进行介绍。2PC是一个非常经典的强一致、中心化的原子提交协议。中心化是指协议中有两类节点：一个是中心化协调者节点（coordinator）和N个参与者节点（partcipant）。

2PC

一致性概念

一致性，是指对每个节点一个数据的更新，整个集群都知道更新，并且是一致的，假设一个具有N个节点的分布式系统，当其满足以下条件时，我们说这个系统满足一致性：

• 全认同: 所有N个节点都认同一个结果；
• 值合法: 该结果必须由N个节点中的过半节点提出；
• 可结束: 决议过程在一定时间内结束，不会无休止地进行下去；

一致性的挑战

消息传递异步无序: 现实网络不是一个可靠的信道，存在消息延时、丢失，节点间消息传递做不到同步有序：

• 节点宕机: 节点持续宕机，不会恢复；
• 节点宕机恢复: 节点宕机一段时间后恢复，在分布式系统中最常见；
• 网络分化: 网络链路出现问题，将N个节点隔离成多个部分；
• 拜占庭将军问题: 节点或宕机或逻辑失败，甚至不按套路出牌抛出干扰决议的信息。

2PC原理

2PC(tow phase commit)两阶段提交。所谓的两个阶段是指：

1. 第一阶段：准备阶段(投票阶段)
2. 第二阶段：提交阶段（执行阶段）。

我们将提议的节点称为协调者(coordinator)，其他参与决议节点称为参与者(participants, 或cohorts)。

2PC第一阶段

2PC的第一阶段是投票环节，投票由协调者节点发起，可以进一步细分为以下步骤：

1. 事务询问：协调者向所有的参与者发送事务预处理请求，称之为Prepare，并开始等待各参与者的响应。
2. 执行本地事务：各个参与者节点执行本地事务操作,但在执行完成后并不会真正提交数据库本地事务，而是先向协调者报告说：“我这边可以处理了/我这边不能处理”。
3. 各参与者向协调者反馈事务询问的响应：如果参与者成功执行了事务操作，那么就反馈给协调者Yes响应，表示事务可以执行，如果没有参与者成功执行事务，那么就反馈给协调者No响应，表示事务不可以执行。

第一阶段执行完后，会有两种可能。1、所有都返回Yes. 2、有一个或者多个返回No。

2PC第二阶段：正常提交

如果第一阶段所有的参与者都返回Yes，那么我们就可以继续执行2PC第二阶段的正常提交步骤：

1. 协调者节点通知所有的参与者Commit事务请求；
2. 参与者收到Commit请求之后，就会正式执行本地事务Commit操作，并在完成提交之后释放整个事务执行期间占用的事务资源。