分布式事务之两阶段提交


两阶段提交协议

  • 两阶段提交协议把分布式事务分为两个阶段,一个是准备阶段,另一个是提交阶段;
  • 准备阶段和提交阶段都是由事务管理器发起的;
  • 我们可以将事务管理器称为协调者,将资源管理器称为参与者。

流程

准备阶段:

协调者向参与者发起指令,参与者评估自己的状态,如果参与者评估指令可以完成,则会写redo或者undo日志(Write-Ahead Log的一种),然后锁定资源,执行操作,但是并不提交。
在这里插入图片描述

提交阶段:

  • 如果每个参与者明确返回准备成功,也就是预留资源和执行操作成功,则协调者向参与者发起提交指令,参与者提交资源变更的事务,释放锁定的资源;
  • 如果任何一个参与者明确返回准备失败,也就是预留资源或者执行操作失败,则协调者向参与者发起中止指令,参与者取消已经变更的事务,执行undo日志,释放锁定的资源。在这里插入图片描述

存在问题

两阶段提交协议在准备阶段锁定资源,这是一个非常损耗资源的操作,能保证强一致性,但是实现起来复杂、成本较高、不够灵活,更重要的是它有一些致命的问题

阻塞:

从上面的描述来看,对于任何一次指令都必须收到明确的响应,才会继续进行下一步,否则处于阻塞状态,占用的资源被一直锁定,不会被释放。

单点故障:

如果协调者宕机,参与者没有协调者指挥,则会一直阻塞,尽管可以通过选举新的协调者替代原有协调者,但是如果协调者在发送一个提交指令后宕机,而提交指令仅仅被一个参与者接收,并且参与者接收后也宕机,则新上任的协调者无法处理这种情况。

脑裂:

协调者发送提交指令,有的参与者接收到并执行了事务,有的参与者没有接收到事务就没有执行事务,多个参与者之间是不一致的。

数据状态不确定

协调者再发出commit消息之后宕机,而唯一接收到这条消息的参与者同时也宕机了。那么即使协调者通过选举协议产生了新的协调者,这条事务的状态也是不确定的,没人知道事务是否被已经提交。

小结

上面的问题发生的概论比较小,但都需要人工干预处理,没有自动化的解决方案,因此两阶段提交协议在正常情况下能保证系统的强一致性,但是在出现异常的情况下,当前处理的操作处于错误状态,需要人工干预解决,因此可用性不够好。


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