Spanner的分布式事务实现

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原文链接:https://zhuanlan.zhihu.com/p/20868175(论文提交后更新)
### 分布式事务实现方案 分布式事务是指在一个分布式系统中,多个节点上的操作需要保持一致性。为了确保跨多个资源管理器的操作能够成功完成或者完全回滚,通常采用特定的技术来协调这些操作。 #### 两阶段提交 (Two-Phase Commit, 2PC) 两阶段提交是一种经典的分布式事务协议,用于保证分布式环境下的原子性和一致性。它分为准备阶段和提交阶段: 1. **准备阶段**: 协调者向参与者发送 `prepare` 请求,询问它们是否准备好提交事务。每个参与者执行本地事务并记录日志,但不会释放锁或更新状态[^3]。 2. **提交阶段**: 如果所有参与者都返回 `ready`, 则协调者发出 `commit` 指令;否则,协调者发出 `abort` 指令。参与者接收到指令后执行相应的动作,并最终确认结果[^4]。 尽管两阶段提交能有效解决强一致性的需求,但它也存在一些缺点,比如性能开销较大以及单点故障风险等问题。 #### 塞吉协议 (SAGA Protocol) 塞吉协议提供了一种替代方法来处理长时间运行的业务流程中的复杂事务。与传统的 ACID 特性相比,SAGA 更关注于 BASE 性质(基本可用性、软状态、最终一致性)。其核心思想是通过一系列补偿事务逐步推进整体逻辑直至结束: - 当某个环节失败时,可以通过之前定义好的逆向操作来回退已发生的改变; - 这样即使部分步骤未能顺利完成也不会影响系统的稳定性[^5]. 需要注意的是,在实际应用过程中如何设计合理的补偿机制成为关键所在。 #### 分布式数据库支持的原生特性 现代许多新型关系型/NoSQL 数据库已经内置了对分布式事务的支持功能,例如 Google Spanner 或 CockroachDB 。这类产品利用时间戳排序算法(TSO) 和 Paxos/Raft 共识协议共同作用下实现了全局有序写入及读取隔离级别控制等功能 ,从而简化开发者对于底层细节的关注程度 同时提高了吞吐量表现 [^6]: ```sql BEGIN DISTRIBUTED TRANSACTION; UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE account_id = 'Alice'; UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE account_id = 'Bob'; COMMIT; ``` 以上代码片段展示了如何在兼容 SQL 的分布式数据库里声明一个分布式的转账过程。 ---
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