分布式事务两阶段提交（2PC）的思考

客官°小女子只卖身不卖艺 2022-08-18 15:17 165阅读 0赞

关于分布式事务的设计，我们一直在使用两阶段提交（2PC）作为标准的流程。但是有必要从本质上理解为什么需要两阶段提交（有兴趣的同学可以看看这篇文章http://duanple.blog.163.com/blog/static/70971767201311810939564）

首先我们要清楚事务的流程是什么样的，一个事务最基本的流程为：读写操作，redo/undo log，写数据库表。也就是说在真正在数据库表之前，要有redo/undo log操作。在传统的分布式事务设计中，redo/undo log放在两阶段提交的第一阶段中，如果第一阶段成功，则进行第二阶段的数据库表更新。

这里有人要问，上述过程和单机版事务有什么区别，为什么单机版事务没有两阶段提交一说。我的回答是，单机版事务也把redo/undo log操作放在提交阶段，但是其是和数据库表的更新连起来一块做了。其最本质的区别是分布式事务必须要在提交阶段分开log操作和数据库表操作，否则某一个节点成功，另一个节点失败，就会造成数据的不一致。

上述就是两阶段提交的本质。有人说两阶段提交是为了降低网络通信危险期对系统影响。其定义的危险期（in-dout time）是指网络通信的时间，因为分布式事务每个node都需要做相应工作，如果最后提交时又要写log，又要管理lock，又要最后commit标记，事情太多。这么长的时间会使得某个节点的网络通信失败的概率加大，所以把大块的任务划分为小块，即分成了2阶段提交。通过本文的解释，可以看出这种说法是错误的。

那么我们再进一步思考，两阶段提交带来的性能影响就是多了一轮RPC，如果我们的目标是去掉2PC或者优化2PC，本质目标就是减少RPC。如果我们能用多版本机制实现undo log，那么提交阶段如果能把redo和数据库表操作放在一起就可以省掉第一阶段提交了，但是这样不能避免出错的问题。redo log 应该放在commit之前，那么能否每次读写操作的时候也同时进行redo log操作呢？传统的做法redo log和undo log都在放在所有读写操作完成之后，commit之前进行，其目的是如果abort的话就不需要redo log，当然也不需要写表了。带来的缺陷是给分布式事务多了一轮RPC。如果我们每次读写操作都带上redo log同时写入各自版本，那么就不需要两阶段提交（省掉一轮RPC）。