【分布式事务】全局事务

青旅半醒 2022-06-10 07:27 157阅读 0赞

### 【回顾】 ###

####     在上篇博客中，我们总结了分布式事务的几种解决方案，本篇博客来详细了解一下方案之一：全局事务。 ####

### 【DTP模型】 ###

####     1. DTP模型是什么？ ####

####         X/Open DTP(X/Open Distributed Transaction Processing Reference Model) 是X/Open 这个组织定义的一套分布式事务的标准，也就是了定义了规范和API接口，由这个厂商进行具体的实现。 ####

####     2. DTP模型组件？ ####

####         - AP（Application Program）: 也就是应用程序，可以理解为DTP的程序； ####

####         - RM（Resource Manager）: 资源管理器（这里可以是一个DBMS，或者消息服务器管理系统）应用程序通过资源管理器对资源进行控制，资源必须实现XA定义的接口； ####

####         - TM（Transaction Manager）: 事务管理器，负责协调和管理事务，提供给AP应用程序编程接口以及管理资源管理器。 ####

####     3. DTP模型组件间的关系？ ####

![这里写图片描述][SouthEast]

####     下面对上图做一些简要说明： ####

####         - AP可以和TM以及RM通信； ####

####         - RM 和TM之间可以相互通信； ####

####         - DTP模型里面定义了XA接口，TM和RM通过XA接口进行双向通信。如：TM通知RM提交事务或回滚事务，RM把提交结果通知给TM。 ####

####         - AP和RM之间则通过RM提供的本地接口（Native API）进行资源控制，这个接口没有进行规范，各个厂商自己实现自己的资源控制，比如Oracle自己的数据库驱动程序。 ####

####     4. DTP模型相关概念？ ####

####         - XA： 是由X/Open组织提出的分布式事务的规范。XA规范主要定义了（全局）事务管理器（TM）和（局部）资源管理器（RM）之间的接口。主流的关系型数据库产品都是实现了XA接口的。 ####

####         - 事务 : 一个事务是一个完整的工作单元，由多个独立的计算任务组成，这多个任务在逻辑上是原子的。 ####

####         - 全局事务：对于一次性操作多个资源管理器的事务，就是全局事务。 ####

####         - 分支事务：在全局事务中，某一个资源管理器有自己独立的任务，这些任务的集合作为这个资源管理器的分支任务 ####

### 【两阶段提交协议】 ###

####     1. 协议的产生？ ####

####         要想控制分布式事务，仅仅靠厂商实现XA规范是不够的，所以引入了两阶段提交协议。 ####

####     2. 什么是两阶段提交协议？ ####

####         指事务的提交分为两个阶段：预提交阶段和决策后阶段。 ####

####         两阶段提交用来协调参与一个更新中的多个服务器的活动，以防止分布式系统部分失败时产生数据的不一致性。 ####

####         例如，如果一个更新操作要求位于三个不同结点上的记录被改变，且其中只要有一个结点失败，另外两个结点必须检测到这个失败并取消它们所做的改变。 ####

####     3. 实现两阶段提交协议前提？ ####

####         为了支持两阶段提交，一个分布式更新事务中涉及到的服务器必须能够相互通信。一般来说一个服务器会被指定为”控制”或”提交”服务器并监控来自其它服务器的信息。 ####

####     4. 两阶段提交协议过程？ ####

####         - 第一阶段 ####

####             在分布式更新期间，各服务器首先标志它们已经完成（但未提交）指定给它们的分布式事务的那一部分，并准备提交（以使它们的更新部分成为永久性的）。 ####

####         - 第二阶段 ####

####             如果有一结点不能响应，那么控制服务器要指示其它结点撤消分布式事务的各个部分的影响。如果所有结点都回答准备好提交，控制服务器 则指示它们提交并等待它们的响应。等待确认信息阶段便是第二阶段。 ####

####         在接收到可以提交指示后，每个服务器提交分布式事务中属于自己的那一部分，并给控制服务器 发回提交完成信息。 ####

####     5. 两阶段提交协议过程示意图： ####

![这里写图片描述][SouthEast 1]

### 【标准分布式事务优缺点】 ###

####     通过实现XA接口规范，加上两阶段提交协议，我们可以实现对分布式事务的控制，此方案也是标准分布式事务解决方案。 ####

####     此标准分布式事务解决方案，既有优势也有不足： ####

####         优点在于严格保证了事务的ACID特性； ####

####         缺点在于效率非常低，原因如下： ####

####             - 全局事务方式下，全局事务管理器（TM）通过XA接口使用二阶段提交协议（2PC）与资源层（如数据库）进行交互。使用全局事务，数据被Lock的时间跨整个事务，直到全局事务结束。 ####

####             - 2PC是反伸缩模式，在事务处理过程中，参与者需要一直持有资源直到整个分布式事务结束。这样，当业务规模越来越大的情况下，2PC的局限性就越来越明显，系统可伸缩性会变得很差。 ####

####             - 与本地事务相比，XA协议的系统开销相当大，因而应当慎重考虑是否确实需要分布式事务，而且只有支持XA协议的资源才能参与分布式事务。 ####

### 【总结】 ###

####     通过本篇博客，我们了解了解决分布式事务的第一种方案，即全局事务，也称为刚性事务。 ####

####     但此方案最大的问题在于性能太差，根本不适合高并发的系统。因此，在微服务架构中，通常采用的是柔性事务去解决分布式事务问题，下篇博客继续学习。 ####

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