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一 分布式事务产生的原因
- service 产生多个节点
业务拆分,相关数据由多个不同的团队维护。
- resource 产生多个节点
数据存储于多个不同的节点,异地多活。
二 分布式事务解决方案
2.1 2PC
说到2PC就不得不聊数据库分布式事务中的 XA Transactions。
- 第一阶段:事务管理器要求每个涉及到事务的数据库预提交(Pre Commit)此操作,并反映是否可以提交。
- 第二阶段:事务协调器要求每个数据库提交数据,或者回滚数据。
优点:
- 尽量保证了数据的强一致,实现成本较低,在各大主流数据库都有自己实现,对于 MySQL 是从 5.5 开始支持。
缺点:
- 单点问题:事务管理器在整个流程中扮演的角色很关键,如果其宕机,比如在第一阶段已经完成,在第二阶段正准备提交的时候事务管理器宕机,资源管理器就会一直阻塞,导致数据库无法使用
- 同步阻塞:在准备就绪之后,资源管理器中的资源一直处于阻塞,直到提交完成,释放资源。
- 数据不一致:两阶段提交协议虽然为分布式数据强一致性所设计,但仍然存在数据不一致性的可能,比如在第二阶段中,假设协调者发出了事务commit的通知,但是因为网络问题该通知仅被一部分参与者所收到并执行了commit操作,其余的参与者则因为没有收到通知一直处于阻塞状态,这时候就产生了数据的不一致性。
这种分布式事务方案,比较适合单块应用里,跨多个库的分布式事务,而且因为严重依赖于数据库层面来搞定复杂的事务,效率很低,绝对不适合高并发的场景。如果要玩儿,那么基于 Spring + JTA 就可以搞定,自己随便搜个 demo 看看就知道了。
2.2 TCC
TCC事务机制相比于上面介绍的XA,解决了其几个缺点:
- 解决了协调者单点,由主业务方发起并完成这个业务活动。业务活动管理器也变成多点,引入集群。
- 同步阻塞:引入超时,超时后进行补偿,并且不会锁定整个资源,将资源转换为业务逻辑形式,粒度变小。
- 数据一致性,有了补偿机制之后,由业务活动管理器控制一致性。
TCC 的全称是:Try、Confirm、Cancel。
- Try 阶段:这个阶段说的是对各个服务的资源做检测以及对资源进行锁定或者预留。
- Confirm 阶段:这个阶段说的是在各个服务中执行实际的操作。
- Cancel 阶段:如果任何一个服务的业务方法执行出错,那么这里就需要进行补偿,就是执行已经执行成功的业务逻辑的回滚操作。(把那些执行成功的回滚)
这种方案说实话几乎很少人使用,我们用的也比较少,但是也有使用的场景。因为这个事务回滚实际上是严重依赖于你自己写代码来回滚和补偿了,会造成补偿代码巨大,非常之恶心。
对于TCC来说适合一些:
- 强隔离性,严格一致性要求的活动业务。
- 执行时间较短的业务
2.3 本地消息表
本地消息表其实是国外的 ebay 搞出来的这么一套思想。
这个大概意思是这样的:
- A 系统在自己本地一个事务里操作同时,插入一条数据到消息表;
- 接着 A 系统将这个消息发送到 MQ 中去;
- B 系统接收到消息之后,在一个事务里,往自己本地消息表里插入一条数据,同时执行其他的业务操作,如果这个消息已经被处理过了,那么此时这个事务会回滚,这样保证不会重复处理消息;
- B 系统执行成功之后,就会更新自己本地消息表的状态以及 A 系统消息表的状态;
- 如果 B 系统处理失败了,那么就不会更新消息表状态,那么此时 A 系统会定时扫描自己的消息表,如果有未处理的消息,会再次发送到 MQ 中去,让 B 再次处理;
- 这个方案保证了最终一致性,哪怕 B 事务失败了,但是 A 会不断重发消息,直到 B 那边成功为止。
这个方案说实话最大的问题就在于严重依赖于数据库的消息表来管理事务啥的,如果是高并发场景咋办呢?咋扩展呢?所以一般确实很少用。
2.4 可靠消息最终一致性方案
这个的意思,就是干脆不要用本地的消息表了,直接基于 MQ 来实现事务。比如阿里的 RocketMQ 就支持消息事务。
大概的意思就是:
- A 系统先发送一个 prepared 消息到 mq,如果这个 prepared 消息发送失败那么就直接取消操作别执行了;
- 如果这个消息发送成功过了,那么接着执行本地事务,如果成功就告诉 mq 发送确认消息,如果失败就告诉 mq 回滚消息;
- 如果发送了确认消息,那么此时 B 系统会接收到确认消息,然后执行本地的事务;
- mq 会自动定时轮询所有 prepared 消息回调你的接口,问你,这个消息是不是本地事务处理失败了,所有没发送确认的消息,是继续重试还是回滚?一般来说这里你就可以查下数据库看之前本地事务是否执行,如果回滚了,那么这里也回滚吧。这个就是避免可能本地事务执行成功了,而确认消息却发送失败了。
- 这个方案里,要是系统 B 的事务失败了咋办?重试咯,自动不断重试直到成功,如果实在是不行,要么就是针对重要的资金类业务进行回滚,比如 B 系统本地回滚后,想办法通知系统 A 也回滚;或者是发送报警由人工来手工回滚和补偿。
- 这个还是比较合适的,目前国内互联网公司大都是这么玩儿的,要不你举用 RocketMQ 支持的,要不你就自己基于类似 ActiveMQ?RabbitMQ?自己封装一套类似的逻辑出来,总之思路就是这样子的。
2.5 最大努力通知方案
这个方案的大致意思就是:
- 系统 A 本地事务执行完之后,发送个消息到 MQ;
- 这里会有个专门消费 MQ 的最大努力通知服务,这个服务会消费 MQ 然后写入数据库中记录下来,或者是放入个内存队列也可以,接着调用系统 B 的接口;
- 要是系统 B 执行成功就 ok 了;要是系统 B 执行失败了,那么最大努力通知服务就定时尝试重新调用系统 B,反复 N 次,最后还是不行就放弃。
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