分布式系統(tǒng)題目答案(2)

分布式事務(wù)是指一個事務(wù)包含多個操作，這些操作分布在不同的服務(wù)器上，要么都成功，要么都失敗。

分布式事務(wù)問題的主要來源
1、存儲，分庫分表跨庫增刪改時，保證數(shù)據(jù)的一致性
2、服務(wù)拆分，一個操作依賴多個服務(wù)，一個服務(wù)失敗就影響了整體的操作

分布式事務(wù)解決方案

• 2PC 兩階段提交，兩個階段：準(zhǔn)備與提交；兩個角色：事務(wù)管理者與資源管理者。容易產(chǎn)生同步阻塞、單點故障、數(shù)據(jù)不一致等問題，并不能完全保證事務(wù)的一致性。

• 3PC 三階段提交，三階段：預(yù)備、準(zhǔn)備、提交。與二階段提交相比，加入了超時機(jī)制解決同步阻塞的問題；加入預(yù)備階段提早發(fā)現(xiàn)問題。三階段提交也存在極小概率的數(shù)據(jù)不一致問題。

• TCC 模式，分為三個操作：Try、Confirm、Cancel。TCC 是分為兩個階段提交。第一階段主業(yè)務(wù)服務(wù)調(diào)用全部的從業(yè)務(wù)服務(wù)的 Try 操作，并且事務(wù)管理器記錄操作日志；第二階段，當(dāng)全部從業(yè)務(wù)服務(wù)都成功時，直接執(zhí)行 Confirm 操作，否則會執(zhí)行 Cancel 逆操作進(jìn)行回滾。

• Saga 模式，拆分分布式事務(wù)為多個本地事務(wù)，然后由 Saga 引擎負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)。比 TCC 少了一個 Try 操作，Saga 會直接提交到數(shù)據(jù)庫，出現(xiàn)失敗時進(jìn)行補償。極端情況下的補償動作可能比較麻煩；但對于簡單的業(yè)務(wù)邏輯侵入性更低，減少了通信次數(shù)，更輕量。
  

• 補償模式，通過補償?shù)姆绞阶寯?shù)據(jù)最終一致。方式有：操作冪等 + 重試機(jī)制 + 人工介入機(jī)制；定時校對；網(wǎng)絡(luò)抖動和服務(wù)不可用導(dǎo)致的情況，可使用下次更新前，檢查和修復(fù)上一次數(shù)據(jù)的更新。

• 可靠事件模式，通過引入可靠的消息隊列，保證當(dāng)前的可靠事件投遞并且消息隊列確保事件傳遞至少一次，這個事件能夠被訂閱者消費即可。未操作或未消費消息的持久化、消息的冪等性、消息的重發(fā)、消息的 ACK 都是要注意的問題。

• 不要求最終一致性的柔性事務(wù)，會盡最大努力通知。

阿里開源組件 Seata，分為全局事務(wù)和分支事務(wù)，分支事務(wù)滿足 ACID 特性，全局事務(wù)基于二階段提交對分支事務(wù)進(jìn)行協(xié)調(diào)；同時也滿足上述的幾種模式。

http://seata.io/zh-cn/docs/overview/what-is-seata.html

tcc-transaction 框架是 TCC 模式的一種實現(xiàn)，tcc-transaction 的使用
https://github.com/changmingxie/tcc-transaction

華為 ServiceComb 框架的 Saga 模塊：
https://github.com/apache/servicecomb-pack/blob/master/README_ZH.md

兩階段提交：

• 提交請求(Commit-request)階段，協(xié)調(diào)者將通知事務(wù)參與者執(zhí)行事務(wù)但不提交，參與者反饋是否可以正常提交。

• 提交(Commit)階段，協(xié)調(diào)者將基于第一個階段的反饋結(jié)果進(jìn)行決策，提交或回滾這個事務(wù)；只有當(dāng)所有的參與者同意提交，協(xié)調(diào)者才會通知各個參與者提交事務(wù)，否則協(xié)調(diào)者將通知各個參與者回滾事務(wù)

兩階段提交存在的問題：

• 資源被同步阻塞

• 協(xié)調(diào)者可能出現(xiàn)單點故障

• Commit 階段發(fā)出 commit 通知，但網(wǎng)絡(luò)抖動可能導(dǎo)致出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致

三階段提交：

• CanCommit 階段，協(xié)調(diào)者詢問參與者是否可以正常提交，此階段不執(zhí)行僅評估與反饋，反饋 no 或超時直接終止。

• PreCommit 階段，所有參與者反饋可提交，進(jìn)行事務(wù)的預(yù)提交；否則反饋 no 或超時，中斷事務(wù)。

• DoCommit 階段，事務(wù)提交；協(xié)調(diào)者沒接收到或接收超時中斷事務(wù)；參與者接受協(xié)調(diào)者提交請求超時自動提交

三階段提交進(jìn)行了改進(jìn)：

• 協(xié)調(diào)者與參與者都引入了超時機(jī)制，解決同步阻塞問題

• 添加預(yù)提交階段，鎖定資源前進(jìn)行了預(yù)判，提早發(fā)現(xiàn)問題

三階段提交依然存在數(shù)據(jù)不一致的問題，如網(wǎng)絡(luò)問題 DoCommit 階段接收者接收超時自動提交，其余節(jié)點回滾，此時就會產(chǎn)生數(shù)據(jù)不一致。