30、微服务架构中的事务处理：挑战与解决方案

微服务架构中的事务处理：挑战与解决方案

1. 事务概述

事务是企业级应用动态性的核心。本地事务有其优势，但跨分区域的分布式事务却存在诸多问题。从单体架构转向微服务架构时，仍需要事务支持，但对于跨分区和跨域的情况，采用 BASE 事务替代 ACID 事务更为合适，而将 ACID 或 XA 兼容事务保留在分区或域内。

2. 分区与微服务

• 分区的影响 ：避免分区是实现最大一致性的最佳方法，没有分区意味着由单个软件进程处理所有操作。但软件进程存在局限性，垂直扩展在达到一定限度后无法线性甚至指数级增长，因此人们采用水平扩展方法来提高可扩展性。一旦将处理拆分为多个软件进程，就会引入分区的可能性，分区越多，一致性就越难保证。
• 两阶段提交协议 ：为了减少不确定性，常使用两阶段提交协议。在该协议中，执行请求的软件进程在事务提交时需要相互通信以协调操作。第一阶段，协调者（通常是发起事务的进程）会询问所有参与者是否准备好提交；第二阶段，协调者指示它们提交（或中止）事务。若参与者资源管理器能提交其事务部分，在记录对资源所做的更改及其状态到永久存储后，就会同意提交。两阶段提交协议包括投票阶段和完成阶段，但该协议并非完全无错，不过它能容忍一些故障（如服务器崩溃、网络故障或消息丢失），并最终保证完成，尽管无法确定完成时间。

3. 微服务与分布式数据

• 单体应用中的事务 ：典型的单体应用将所有或大部分数据集中在单个数据库中，这为应用提供了简单性和一致性控制选项。例如，在单体系统中，当创建新