分布式事务--2PC（两阶段提交）

什么是2PC？

即两阶段提交协议，将整个事务流程分为两个阶段，准备阶段（Prepare phase）、提交阶段（commit phase），2指的是两个阶段，P指的是准备阶段，C指的是提交阶段

1.准备阶段：事务管理器给每个参与者发布Prepare消息，每个服务参与者在本地执行事务，并写在Undo/Redo日志，此时事务没有提交。（Undo日志记录修改前数据用于回滚，Redo记录修改后数据用于提交事务后写入数据文件）

2.提交阶段：如果事务管理器收到了参与者的执行失败或者超时消息时，直接给每个参与者进行回滚，否则发送提交消息。注意：必须在最后阶段释放锁资源

 

XA方案

2PC的传统方案实在数据库层面实现的，比如MySQL、Oracle都支持2PC协议。

 

 执行流程：

1.应用程序持有用户库和积分库两个数据源

2.应用程序通过TM通知用户库RM新增用户，同时通知积分库RM为该用户新增积分，RM此时并未提交事务，此时用户和积分资源锁定

3.TM收到执行回复，只要一方失败则分别向其他RM发起事务回滚，回滚完毕释放资源

4.TM收到执行回复，全部成功，此时向所有RM发起提交事务，提交完毕，资源锁释放

DTP模型定义如下角色：

AP：即应用程序，可以理解为使用DTP分布式事务的程序

RM：即资源管理器，可以理解为事务的参与者，一般指的时数据库实例，通过资源管理器对该数据库进行控制分支事务

TM：事务管理器，负责协调和管理事务，控制全局事务，协调各个RM。

DTP模式定义TM和RM之间通讯的接口规范叫XA，简单理解为数据库提供的2PC接口协议。

XA方案的问题：

1.需要本地数据库支持XA协议

2.资源锁定需要等到两个阶段结束才能释放，性能比较差。

 

Seata方案

Seata把分布式事务理解成一个包含了若干分支事务的全局事务。全局事务协调其下分支事务达成一致，要么一起成功提交，要么一起失败回滚。

Seata定义了3个组件来协议分布式事务的处理过程：

  Transaction Coordinator（TC）：事务协调器，维护全局事务的运行状态，收到TM指令，发起全局事务的提交和回滚。（独立的中间件，需要独立部署运行）

  Transaction Manager（TM）：事务管理器，TM需要嵌入应用程序中，负责开启一个全局事务，并最终向TC发起全局提交或全局回滚指令

  Resource Manager（RM）：控制分支事务，负责分支注册、状态汇报，并接收事务协调器TC的指令，驱动分支事务提交和回滚。

具体的执行流程如下：

 

 

Seata实现2PC与传统2PC的差别

  架构层面：传统2PC方案的RM在数据库层，RM本质上就是数据库本身，通过XA协议实现。Seata的RM是以jar包的形式作为中间件层部署在应用程序这一侧

  两阶段提交方面：传统2PC无论commit还是rollback，事务性资源的锁都保持到二阶段结束才释放。Seata实在一阶段本地事务提交，可以省去二阶段持锁的时间，提高整体效率。

 

 重点：

 

  1.第一阶段undo_log中存放了数据修改前的和修改后的值，为事务回滚做好准备，因此第一阶段已经将分支事务提交并释放锁资源

  2.TM开始全局事务开始，将XID全局事务id放到事务上下文中，通过feign调用也将XID传入下游分支事务，每个分支事务将自己的Branch ID分支事务ID与XID关联

  3.第二阶段全局事务提交，TC会通知各个分支参与者提交分支事务，在一阶段中已经提交，这里只需要删除undo_log即可。

  4.第二阶段全局事务回滚，TC会通知各个分支参与者回滚事务分支，通过XID和Branch ID找到对应的回滚日志，根据回滚日志生成反向SQL并执行，回滚到之前的状态，回滚失败则会重试回滚操作。

  5.RM使用DataSourceProxy连接数据库，目的是使用ConnectionProxy，保证第一阶段将undo_log和业务数据放在一个本地事务提交。保证只要有业务操作就一定有undo_log。