分布式事务

一. 什么是分布式事务

  　　分布式事务关注的是分布式场景下如何处理事务，是指事务的参与者、支持事务操作的服务器、存储等资源分别位于分布式系统的不同节点之上。简单来说，分布式事务就是一个业务操作，是由多个细分操作完成的，而这些细分操作又分布在不同的服务器上,事务，就是这些操作要么全部成功执行，要么全部不执行。 分布式事务用于在分布式系统中保证不同节点之间的数据一致性。

　　 分布式事务的实现有很多种，最具有代表性的是由Oracle Tuxedo系统提出的XA分布式事务协议。

　  数据库本地事务

 　　 数据库本地事务肯定是强一致性的方案，而且是一致性最简单的方案，因为一致性是数据库的事务来保证的，业务层不需要关心细节。比较典型的应用是在返现场景下，针对带有返现的交易的退款，需要一次性退两笔交易单，采用的就是通过数据库本地事务来完成的。

 

二. 分布式事务解决方案

　　分布式事务的解决方案，典型的有两阶段和三阶段提交协议、 TCC 分段提交，和基于消息队列的最终一致性设计。
　　

　　1) 2PC 两阶段提交　　

　　　 两阶段提交（2PC，Two-phase Commit Protocol）是非常经典的强一致性、中心化的原子提交协议，在各种事务和一致性的解决方案中，都能看到两阶段提交的应用。

　　
　　2) 3PC 三阶段提交

　　　 三阶段提交协议（3PC，Three-phase_commit_protocol）是在 2PC 之上扩展的提交协议，主要是为了解决两阶段提交协议的阻塞问题，从原来的两个阶段扩展为三个阶段，增加了超时机制。　　

 

　　3) TCC 分段提交

　　　 TCC 是一个分布式事务的处理模型，将事务过程拆分为 Try、Confirm、Cancel 三个步骤，在保证强一致性的同时，最大限度提高系统的可伸缩性与可用性。

　　　 1. TCC 事务模型

　　　　TCC（Try-Confirm-Cancel）的概念来源于 Pat Helland 发表的一篇名为“Life beyond Distributed Transactions:an Apostate’s Opinion”的论文。

　　　　TCC 提出了一种新的事务模型，基于业务层面的事务定义，锁粒度完全由业务自己控制，目的是解决复杂业务中，跨表跨库等大颗粒度资源锁定的问题。TCC 把事务运行过程分成 Try、Confirm / Cancel 两个阶段，每个阶段的逻辑由业务代码控制，避免了长事务，可以获取更高的性能。

　　　 2. TCC 的各个阶段

　　　　 TCC 的具体流程如下图所示：

   　　　　

 　　　　　　Try 阶段：调用 Try 接口，尝试执行业务，完成所有业务检查，预留业务资源。

　　　　　　Confirm 或 Cancel 阶段：两者是互斥的，只能进入其中一个，并且都满足幂等性，允许失败重试。

Confirm 操作：对业务系统做确认提交，确认执行业务操作，不做其他业务检查，只使用 Try 阶段预留的业务资。
Cancel 操作：在业务执行错误，需要回滚的状态下执行业务取消，释放预留资源。

 　　　　　　Try 阶段失败可以 Cancel，如果 Confirm 和 Cancel 阶段失败了怎么办？

　　　　　　     TCC 中会添加事务日志，如果 Confirm 或者 Cancel 阶段出错，则会进行重试，所以这两个阶段需要支持幂等；如果重试失败，则需要人工介入进行恢复和处理等。

 

 

       接下来介绍几种系统设计中常用的一致性解决方案。