分布式事務(wù)前奏

一、分布式事務(wù)前奏
· 事務(wù):事務(wù)是由一組操作構(gòu)成的可靠的獨(dú)立的工作單元,事務(wù)具備ACID的特性,即原子性、一致性、隔離性和持久性。
· 本地事務(wù):當(dāng)事務(wù)由資源管理器本地管理時(shí)被稱作本地事務(wù)。本地事務(wù)的優(yōu)點(diǎn)就是支持嚴(yán)格的ACID特性,高效,可靠,狀態(tài)可以只在資源管理器中維護(hù),而且應(yīng)用編程模型簡(jiǎn)單。但是本地事務(wù)不具備分布式事務(wù)的處理能力,隔離的最小單位受限于資源管理器。
· 全局事務(wù):當(dāng)事務(wù)由全局事務(wù)管理器進(jìn)行全局管理時(shí)成為全局事務(wù),事務(wù)管理器負(fù)責(zé)管理全局的事務(wù)狀態(tài)和參與的資源,協(xié)同資源的一致提交回滾。
· TX協(xié)議:應(yīng)用或者應(yīng)用服務(wù)器與事務(wù)管理器的接口。
· XA協(xié)議:全局事務(wù)管理器與資源管理器的接口。XA是由X/Open組織提出的分布式事務(wù)規(guī)范。該規(guī)范主要定義了全局事務(wù)管理器和局部資源管理器之間的接口。主流的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品都實(shí)現(xiàn)了XA接口。XA接口是一個(gè)雙向的系統(tǒng)接口,在事務(wù)管理器以及多個(gè)資源管理器之間作為通信橋梁。之所以需要XA是因?yàn)樵诜植际较到y(tǒng)中從理論上講兩臺(tái)機(jī)器是無(wú)法達(dá)到一致性狀態(tài)的,因此引入一個(gè)單點(diǎn)進(jìn)行協(xié)調(diào)。由全局事務(wù)管理器管理和協(xié)調(diào)的事務(wù)可以跨越多個(gè)資源和進(jìn)程。全局事務(wù)管理器一般使用XA二階段協(xié)議與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互。
· AP:應(yīng)用程序,可以理解為使用DTP(Data Tools Platform)的程序。
· RM:資源管理器,這里可以是一個(gè)DBMS或者消息服務(wù)器管理系統(tǒng),應(yīng)用程序通過(guò)資源管理器對(duì)資源進(jìn)行控制,資源必須實(shí)現(xiàn)XA定義的接口。資源管理器負(fù)責(zé)控制和管理實(shí)際的資源。
· TM:事務(wù)管理器,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和管理事務(wù),提供給AP編程接口以及管理資源管理器。事務(wù)管理器控制著全局事務(wù),管理事務(wù)的生命周期,并且協(xié)調(diào)資源。
· 兩階段提交協(xié)議:XA用于在全局事務(wù)中協(xié)調(diào)多個(gè)資源的機(jī)制。TM和RM之間采取兩階段提交的方案來(lái)解決一致性問(wèn)題。兩節(jié)點(diǎn)提交需要一個(gè)協(xié)調(diào)者(TM)來(lái)掌控所有參與者(RM)節(jié)點(diǎn)的操作結(jié)果并且指引這些節(jié)點(diǎn)是否需要最終提交。兩階段提交的局限在于協(xié)議成本,準(zhǔn)備階段的持久成本,全局事務(wù)狀態(tài)的持久成本,潛在故障點(diǎn)多帶來(lái)的脆弱性,準(zhǔn)備后,提交前的故障引發(fā)一系列隔離與恢復(fù)難題。
· BASE理論:BA指的是基本業(yè)務(wù)可用性,支持分區(qū)失敗,S表示柔性狀態(tài),也就是允許短時(shí)間內(nèi)不同步,E表示最終一致性,數(shù)據(jù)最終是一致的,但是實(shí)時(shí)是不一致的。原子性和持久性必須從根本上保障,為了可用性、性能和服務(wù)降級(jí)的需要,只有降低一致性和隔離性的要求。
· CAP定理:對(duì)于共享數(shù)據(jù)系統(tǒng),最多只能同時(shí)擁有CAP其中的兩個(gè),任意兩個(gè)都有其適應(yīng)的場(chǎng)景,真是的業(yè)務(wù)系統(tǒng)中通常是ACID與CAP的混合體。分布式系統(tǒng)中最重要的是滿足業(yè)務(wù)需求,而不是追求高度抽象,絕對(duì)的系統(tǒng)特性。C表示一致性,也就是所有用戶看到的數(shù)據(jù)是一樣的。A表示可用性,是指總能找到一個(gè)可用的數(shù)據(jù)副本。P表示分區(qū)容錯(cuò)性,能夠容忍網(wǎng)絡(luò)中斷等故障。
· 柔性事務(wù)中的服務(wù)模式:
可查詢操作:服務(wù)操作具有全局唯一的標(biāo)識(shí),操作唯一的確定的時(shí)間
冪等操作:重復(fù)調(diào)用多次產(chǎn)生的業(yè)務(wù)結(jié)果與調(diào)用一次產(chǎn)生的結(jié)果相同。
一是通過(guò)業(yè)務(wù)操作實(shí)現(xiàn)冪等性,二是系統(tǒng)緩存所有請(qǐng)求與處理的結(jié)果,最后是檢測(cè)到重復(fù)請(qǐng)求之后,自動(dòng)返回之前的處理結(jié)果。
TCC操作:Try階段,嘗試執(zhí)行業(yè)務(wù),完成所有業(yè)務(wù)的檢查,實(shí)現(xiàn)一致性;預(yù)留必須的業(yè)務(wù)資源,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)隔離性。
Confirm階段:真正的去執(zhí)行業(yè)務(wù),不做任何檢查,僅適用Try階段預(yù)留的業(yè)務(wù)資源,Confirm操作還要滿足冪等性。
Cancel階段:取消執(zhí)行業(yè)務(wù),釋放Try階段預(yù)留的業(yè)務(wù)資源,Cancel操作要滿足冪等性。
TCC與2PC(兩階段提交)協(xié)議的區(qū)別:TCC位于業(yè)務(wù)服務(wù)層而不是資源層,TCC沒(méi)有單獨(dú)準(zhǔn)備階段,Try操作兼?zhèn)滟Y源操作與準(zhǔn)備的能力,TCC中Try操作可以靈活的選擇業(yè)務(wù)資源,鎖定粒度。
TCC的開(kāi)發(fā)成本比2PC高。實(shí)際上TCC也屬于兩階段操作,但是TCC不等同于2PC操作。
可補(bǔ)償操作:Do階段:真正的執(zhí)行業(yè)務(wù)處理,業(yè)務(wù)處理結(jié)果外部可見(jiàn)。
Compensate階段:抵消或者部分撤銷(xiāo)正向業(yè)務(wù)操作的業(yè)務(wù)結(jié)果,補(bǔ)償操作滿足冪等性。
約束:補(bǔ)償操作在業(yè)務(wù)上可行,由于業(yè)務(wù)執(zhí)行結(jié)果未隔離或者補(bǔ)償不完整帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)與成本可控。實(shí)際上,TCC的Confirm和Cancel操作可以看做是補(bǔ)償操作。
二、柔性事務(wù)解決方案架構(gòu)
在電商領(lǐng)域等互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景下,傳統(tǒng)的事務(wù)在數(shù)據(jù)庫(kù)性能和處理能力上都暴露出了瓶頸。
柔性事務(wù)有兩個(gè)特性:基本可用和柔性狀態(tài)。
所謂基本可用是指分布式系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候允許損失一部分的可用性。
柔性狀態(tài)是指允許系統(tǒng)存在中間狀態(tài),這個(gè)中間狀態(tài)不會(huì)影響系統(tǒng)整體的可用性,比如數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫(xiě)分離的主從同步延遲等。柔性事務(wù)的一致性指的是最終一致性。

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
【社區(qū)內(nèi)容提示】社區(qū)部分內(nèi)容疑似由AI輔助生成,瀏覽時(shí)請(qǐng)結(jié)合常識(shí)與多方信息審慎甄別。
平臺(tái)聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點(diǎn),簡(jiǎn)書(shū)系信息發(fā)布平臺(tái),僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。

友情鏈接更多精彩內(nèi)容