分布式事务之最终一致的Mq实现

迈不过友情╰ 2022-06-13 12:53 171阅读 0赞

### 问题的起源 ###

#### 分布式系统的特性 ####

对分布式系统有过研究的读者，可能听说过“CAP定律”、“Base理论”等，非常巧的是，化学理论中ACID是酸、Base恰好是碱。这里我们不对这些概念做过多的解释，有兴趣的读者可以查看相关参考资料。

这里针对一致性我们做个简单的科普：

分布式事务有强一致，弱一致，和最终一致性这三种：

强一致

当更新操作完成之后，任何多个后续进程或者线程的访问都会返回最新的更新过的值。这种是对用户最友好的，就是用户上一次写什么，下一次就保证能读到什么。根据 CAP 理论，这种实现需要牺牲可用性。
     
      
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弱一致

系统并不保证续进程或者线程的访问都会返回最新的更新过的值。系统在数据写入成功之后，不承诺立即可以读到最新写入的值，也不会具体的承诺多久之后可以读到。
     
      
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最终一致

弱一致性的特定形式。系统保证在没有后续更新的前提下，系统最终返回上一次更新操作的值。在没有故障发生的前提下，不一致窗口的时间主要受通信延迟，系统负载和复制副本的个数影响。DNS 是一个典型的最终一致性系统。
    
    在分布式系统中，同时满足“CAP定律”中的“一致性”、“可用性”和“分区容错性”三者是几乎不可能的。在互联网领域的绝大多数的场景，都需要牺牲强一致性来换取系统的高可用性，系统往往只需要保证“最终一致性”，只要这个最终时间是在用户可以接受的范围内即可，这时候我们只需要用短暂的数据不一致就可以达到我们想要效果。
     
      
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实例描述

比如有订单，库存两个数据，一个下单过程简化为，加一个订单，减一个库存。 而订单和库存是独立的服务，那怎么保证数据一致性。

这时候我们需要思考一下，怎么保证两个远程调用“同时成功”，数据一致？

请大家先注意一点远程调用最郁闷的地方就是，结果有3种，成功、失败和超时。 超时的话，成功失败都有可能。

一般的解决方案，大多数的做法是借助mq来做最终一致。

### 如何实现最终一致 ###

实例分析

我们是怎么利用Mq来达到最终一致的呢？下面让我们来一起进行详细的分析：

订单业务分析

首先，拿我们上面提到的订单业务举例：

在我们进行加订单的过程中同时插入logA（这个过程是可以做本地事务的）   
然后可以异步读取logA，发mqA   
B端接收mqA，同时减少库存，B这里需要做幂等(避免因为重复消息造成的业务错乱)

#### 复杂的混合异步业务调用 ####

那么我们通过上面的分析可能联想到这样的问题？

本地先执行事务，执行成功了就发个消息过去，消费端拿到消息执行自己的事务。
    比如a,b,c a异步调用b,c, 如果b失败了，或者b成功，或者b超时，那么怎么用mq让他们最终一致呢？b失败就失败了，b成功之后给c发一个消息，b和c对a来讲都是异步的，且他们都是同时进行的话，而且需要a,b,c同时成功的情况，那么这种情况用mq怎么做?
    其实做法还是参照于本地事务的概念的。
     
      
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第一种情况:假设a,b,c三者都正常执行，那整个业务正常结束

第二种情况:假设b超时,那么需要a给b重发消息（记得b服务要做幂等），如果出现重发失败的话，需要看情况，是终端服务，还是继续重发，甚至人为干预（所有的规则制定都需要根据业务规则来定）

第三种情况:假设a,b,c三者之中的一个失败了,失败的服务利用MQ给其他的服务发送消息,其他的服务接收消息，查询本地事务记录日志，如果本地也失败，删除收到的消息(表示消息消费成功)，如果本地成功的话，则需要调用补偿接口进行补偿(需要每个服务都提供业务补偿接口)。

#### 注意事项 ####

mq这里有个坑，通常只适用于只允许第一个操作失败的场景，也就是第一个成功之后必须保证后面的操作在业务上没障碍，不然后面失败了前面不好回滚，只允许系统异常的失败，不允许业务上的失败，通常业务上失败一次后面基本上也不太可能成功了，要是因为网络或宕机引起的失败可以通过重试解决，如果业务异常，那就只能发消息给a和c让他们做补偿了吧？通常是通过第三方进行补偿，ABC提供补偿接口，设计范式里通常不允许消费下游业务失败
     
      
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上面的话我们该怎么理解呢，举个例子吧：

比如A给B转账，A先自己扣钱，然后发了个消息，B这边如果在这之前销户了，那重试多少次也没用，只能人工干预。

#### 阿里在分布式事务采用的解决方式 ####

阿里部分业务是用Mq实现了最终一致性，也有一部分业务用了tcc事务，但是tcc事务用的比较少，因为会侵染业务，开发成本比较高，如果体量不大的话直接用jta或mq支持事务就好，其实在分布式事务这一块还有一种最大努力型，也比较无脑的一种方式。