分布式事务（XA、2PC、3PC介绍）

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XA简单介绍

XA是由X / Open发布的规范，用于DTP（分布式事务处理）。
DTP分布式模型主要含有

  • AP： 应用程序
  • TM: 事务管理器
  • RM: 资源管理器(如数据库)
  • CRM: 通讯资源管理器（如消息队列）

XA主要就是TM和RM之间的通讯桥梁。

2PC

两阶段提交协议（The two-phase commit protocol，2PC）是 XA 用于在全局事务中协调多个资源的机制。
2PC将事务的提交过程分为两个阶段来进行处理

  • 准备阶段
    1. TM向所有RM发送事务内容，询问是否可以提交事务，并等待所有RM答复。
    2. RMs执行事务操作，将操作信息记入事务日志中,但不提交事务
    3. 如RM执行成功，给TM反馈YES；如执行失败，给TM反馈NO。
  • 提交阶段
    1. 所有RM均反馈YES时，即提交事务
    2. 任何一个RM反馈NO时，即中断事务并进行回滚。

      3PC

      3PC是2PC的改进版，其将二阶段提交协议的“准备阶段”一份为二，形成了cancommit，precommit，docommit三个阶段。
  • CanCommit阶段
    1. TM向RMs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RM的响应。
    2. RMs接到CanCommit请求之后，正常情况下，如果可以顺利执行事务，则返回Yes,并进入预备状态。否则反馈No
  • PreCommit阶段
    • 正常情况：所有RM均反馈YES时，即提交事务
      1. TM向RM发送PreCommit请求，并进入Prepared阶段。
      2. RM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. 如果RM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。
    • 有任何一个RM向TM发送了No响应，或者等待超时之后，TM都没有接到RM的响应，那么就执行事务的中断。
      1. TM向所有RM发送abort请求。
      2. RM收到来自TM的abort请求之后（或超时之后，仍未收到TM的请求），执行事务的中断。
  • doCommit阶段
    • 正常
      1. TM接收到RM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RM发送doCommit请求。
      2. RM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. 事务提交完之后，向TM发送Ack响应。
      4. TM接收到所有RM的ack响应之后，完成事务。
    • TM没有接收到RM发送的ACK响应（可能是TM发送的不是ACK响应，也可能响应超时），那么就会执行中断事务。
      1. TM向所有RM发送abort请求。
      2. RM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. RM完成事务回滚之后，向TM发送ACK消息。
      4. TM接收到RM反馈的ACK消息之后，执行事务的中断。

小结

2PC的主要问题有三点：

  • 两个阶段事务处于阻塞状态
  • TM出现问题，一直修复不了的话，RM会一直阻塞
  • 由于网络问题或者TM发送一半挂了 ，只有部分RM收到commmit请求，会导致数据的不一致

3PC在二、三阶段引入超时自动提交事务的机制和RM完成事务后释放资源，有效的防止2PC的前两种情况。
3PC数据一致性的问题还是存在，doCommit时，TM发送abort请求，但由于网络问题，部分RM没有接受到。这样就会出现部分RM执行commit,另外一部分执行abort,从而导致数据不一致的问题。

refer

https://www.infoq.cn/article/xa-transactions-handle/
https://blog.csdn.net/u013679744/article/details/79188945