分布式事务方案思想
两阶段提交方案/XA方案
也叫做两阶段提交事务方案,有一个事务管理器,负责协调多个数据库(资源管理器)的事务,事务管理器先确认各个数据库你准备好,如果每个数据库都回复ok,那么就正式提交事务,在各个数据库上执行操作;如果任何一个数据库回答不ok,那么就回滚事务。
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。基于spring + JTA就可以搞定。
一般来说某个系统内部如果出现跨多个库的这么一个操作,是不合规的。 现在微服务一个大的系统分成几百个服务,几十个服务。一般来说是要求说每个服务只能操作自己对应的一个数据库。
如果要操作别的服务对应的库,不允许直连别的服务的库,违反微服务架构的规范,随便交叉胡乱访问,几百个服务的话,全体乱套,这样的一套服务是没法管理的,没法治理的,经常数据被别人改错,自己的库被别人写挂。
如果你要操作别人的服务的库,必须是通过调用别的服务的接口来实现,绝对不允许你交叉访问别人的数据库!
TCC方案
TCC的全程是:Try、Confirm、Cancel。
这个其实是用到了补偿的概念,分为了三个阶段:
1)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
2)Confirm阶段:这个阶段说的是在各个服务中执行实际的操作
3)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
比如说跨银行转账的时候,要涉及到两个银行的分布式事务,如果用TCC方案来实现,思路是这样的:
1)Try阶段:先把两个银行账户中的资金给它冻结住就不让操作了
2)Confirm阶段:执行实际的转账操作,A银行账户的资金扣减,B银行账户的资金增加
3)Cancel阶段:如果任何一个银行的操作执行失败,那么就需要回滚进行补偿,就是比如A银行账户如果已经扣减了,但是B银行账户资金增加失败了,那么就得把A银行账户资金给加回去
这种方案很少使用,但是也有使用的场景。这个事务回滚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。
比如说我们,一般来说跟钱相关的,跟钱打交道的,支付、交易相关的场景,我们会用TCC,严格严格保证分布式事务要么全部成功,要么全部自动回滚,严格保证资金的正确性,在资金上出现问题
比较适合的场景:这个就是除非是真的一致性要求太高,是你系统中核心之核心的场景,比如常见的就是资金类的场景,那可以用TCC方案了,自己编写大量的业务逻辑,自己判断一个事务中的各个环节是否ok,不ok就执行补偿/回滚代码。
本地消息表
1)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
2)接着A系统将这个消息发送到MQ中去
3)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
4)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
5)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,如果有没处理的消息,会再次发送到MQ中去,让B再次处理
6)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,不利于扩展也不适用高并发场景,所以一般很少用
可靠消息最终一致性方案
直接基于MQ来实现事务。比如阿里的RocketMQ就支持消息事务。
1)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
2)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
3)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
4)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,所有没发送确认消息?那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,确认消息发送失败了。
5)这个方案里,要是系统B的事务失败了咋办?重试,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
最大努力通知方案
1)系统A本地事务执行完之后,发送个消息到MQ
2)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
3)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
如何选择处理分布式事务方法
如果是类似资金严格要求绝对不能错的场景,可以用TCC方案;如果是一般的分布式事务场景,订单插入之后要调用库存服务更新库存,库存数据没有资金那么的敏感,可以用可靠消息最终一致性方案。
trade off,权衡,要用分布式事务的时候,一定是有成本,代码会很复杂,开发很长时间,性能和吞吐量下跌,系统更加复杂更加脆弱反而更加容易出bug;好处,如果做好了,TCC、可靠消息最终一致性方案,一定可以100%保证你那快数据不会出错。