分布式事务

一、为什么要分布式事务

 

二、数据一致性方案

1、基于XA协议的两阶段提交方案

交易中间件与数据库通过 XA 接口规范,使用两阶段提交来完成一个全局事务, XA 规范的基础是两阶段提交协议。
第一阶段是表决阶段,所有参与者都将本事务能否成功的信息反馈发给协调者;第二阶段是执行阶段,协调者根据所有参与者的反馈,通知所有参与者,步调一致地在所有分支上提交或者回滚。

两阶段提交方案应用非常广泛,几乎所有商业OLTP数据库都支持XA协议。但是两阶段提交方案锁定资源时间长,对性能影响很大,基本不适合解决微服务事务问题。

2、TCC方案

TCC方案在电商、金融领域落地较多。TCC方案其实是两阶段提交的一种改进。其将整个业务逻辑的每个分支显式的分成了Try、Confirm、Cancel三个操作。Try部分完成业务的准备工作,confirm部分完成业务的提交,cancel部分完成事务的回滚。基本原理如下图所示。

事务开始时,业务应用会向事务协调器注册启动事务。之后业务应用会调用所有服务的try接口,完成一阶段准备。之后事务协调器会根据try接口返回情况,决定调用confirm接口或者cancel接口。如果接口调用失败,会进行重试。

TCC方案让应用自己定义数据库操作的粒度,使得降低锁冲突、提高吞吐量成为可能。 当然TCC方案也有不足之处,集中表现在以下两个方面:

  • 对应用的侵入性强。业务逻辑的每个分支都需要实现try、confirm、cancel三个操作,应用侵入性较强,改造成本高。

  • 实现难度较大。需要按照网络状态、系统故障等不同的失败原因实现不同的回滚策略。为了满足一致性的要求,confirm和cancel接口必须实现幂等。

上述原因导致TCC方案大多被研发实力较强、有迫切需求的大公司所采用。微服务倡导服务的轻量化、易部署,而TCC方案中很多事务的处理逻辑需要应用自己编码实现,复杂且开发量大

3、基于消息的最终一致性方案

消息一致性方案是通过消息中间件保证上、下游应用数据操作的一致性。基本思路是将本地操作和发送消息放在一个事务中,保证本地操作和消息发送要么两者都成功或者都失败。下游应用向消息系统订阅该消息,收到消息后执行相应操作。

消息方案从本质上讲是将分布式事务转换为两个本地事务,然后依靠下游业务的重试机制达到最终一致性。基于消息的最终一致性方案对应用侵入性也很高,应用需要进行大量业务改造,成本较高。

 

三、业内分布式事务实现

公司

实现方案

 

阿里

基于TCC模型实现分布式事务

1、阿里GTShttps://help.aliyun.com/product/48444.html?spm=5176.8135549.918380.btn5.14866ddc6gk1Ah

2、阿里GTS微博:https://weibo.com/jiangyu666?spm=a2c4e.11153940.blogcont542020.23.589066baBOOm1n&is_all=1

 

百度

目前,百度自己开发的分布式数据库已经开始支持分布式事务,并在支付业务中试用。同时百度开发的dbproxy也开始支持分布式事务,并在部分业务中开始使用。

 

 

四、github开源分布式事务框架

主要开源框架:

框架名称

嵌套调用

RPC框架支持

事务日志存储方式

git地址

star数量

tcc-transaction

不支持

不耦合RPC框架,使用doubbo,thrift,web service,http等都可

DB、redis、zk、file

https://github.com/changmingxie/tcc-transaction

2446

Hmily

不支持

dubbo、motan、springcloud,提供:dubbo相关demo

redis、mongodb、zk,file,DB

https://github.com/yu199195/hmily

1381

ByteTCC

不支持

dubbo、springcloud

file

https://github.com/liuyangming/ByteTCC

1300

EasyTransaction

支持

Dubbo、SpringCloud

DB、Redis

https://github.com/liuyangming/ByteTCC

904

 

开源TCC框架测试

https://blog.youkuaiyun.com/yongyou890410/article/details/82719062

 

参考资料:

https://wenku.baidu.com/view/d1bbd25877232f60ddcca1d9.html

https://queue.acm.org/detail.cfm?id=1394128

https://www.roncoo.com/article/detail/124243

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