分布式数据库事务实现

两阶段提交

Prepare Commit

预提交,协调者向所有参与者发起Prepare请求,参与者提前执行事务的所有操作,记录事务的undo日志和redo日志,并对需要的资源加锁,但不真正的提交

Commit

两种情况:

情况一:所有参与者都向协调者返回了Prepare成功的响应,则事务进行提交

执行提交操作,协调者向所有参与者发起Commit操作,参与者进行将事务真正的提交并清理资源

情况二:协调者收到了prepare失败的响应,则事务进行回滚

如果事务在执行Prepare时失败,事务将进行回滚

如果在执行Commit失败,则会造成数据不一致的情况,此时协调者将不断进行重试,保证最终一致性

异常情况:

如果协调者在Commit阶段挂了,此时参与者A收到了Commit请求并执行了提交,协调者重新启动后需要向所有参与者询问事务的提交状态,此时参与者A会告诉协调者事务已经提交,那么协调者会重新发起Commit请求提交事务

两阶段提交的缺点:

1、同步阻塞问题

所有参与节点都是事务阻塞型的。当参与者占有公共资源时,其他第三方节点访问公共资源不得不处于阻塞状态。

2、单点故障问题

由于协调者的重要性,一旦协调者发生故障。参与者会一直阻塞下去。尤其在第二阶段,协调者发生故障,那么所有的参与者还都处于锁定事务资源的状态中,而无法继续完成事务操作。(如果是协调者挂掉,可以重新选举一个协调者,但是无法解决因为协调者宕机导致的参与者处于阻塞状态的问题)

3、数据不一致的问题

在二阶段提交的阶段二中,当协调者向参与者发送commit请求之后,发生了局部网络异常或者在发送commit请求过程中协调者发生了故障,这回导致只有一部分参与者接受到了commit请求。而在这部分参与者接到commit请求之后就会执行commit操作。但是其他部分未接到commit请求的机器则无法执行事务提交。于是整个分布式系统便出现了数据部一致性的现象。

4、两阶段提交无法解决的问题

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。

解决方案:

协调者在执行Commit前,协调者先将提交日志同步到其他副本,然后再执行提交操作

参考:

对分布式事务及两阶段提交、三阶段提交的理解 - Andy奥 - 博客园

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