面試官:分布式事務講下 程式設計師:不清楚 然後結果就涼涼了

java、後端開發、程序員、分佈式事務

分佈式事務應該是面試官最喜歡問的題目之一

我對分佈式事務的基本思路整理總結了一下,其實還有很多細節沒研究。

基礎知識準備

數據庫事務、分佈式、微服務、分庫分表數據庫事務的特性:原子性(Atomicity )、一致性( Consistency )、隔離性或獨立性( Isolation)和持久性(Durabilily),簡稱就是ACID上面基礎都不清楚,建議先把這些知識熟悉後在研究分佈式事務。

為什麼有分佈式事務

由於業務數據量非常巨大,如淘寶電商系統,後端肯定是分庫分表的。因為單個數據庫數據量壓上來,系統就會產生性能瓶頸。

庫存和訂單分別在不同數據庫中。

交易系統、庫存系統、訂單系統。【微服務架構中,像淘寶光一個下單鏈路可能會涉及10多個系統以上】

如果下訂單失敗庫存系統必須回滾數據,保證數據強一致性。

分佈式事務種類

數據庫的2PC(兩階段提交)又叫做 XA Transactions,強一致性、性能不高補償事務(TCC),記住3個單詞 try、confirm、cancel,
邏輯簡單消息事務,最終一致性,性能好

2PC(兩階段提交)

2階段提交是分佈式事務傳統解決方案,目測銀行保險都喜歡用這個。

當事務跨越多個節點時,為了保持事務ACID,引入了協調者、參與者

第一階段:事務協調器要求每個涉及到事務的數據庫預提交(precommit)此操作,並反映是否可以提交.第二階段:事務協調器要求每個數據庫提交數據。

把下面圖理解到位了,2PC模式的思路就理解了

協調者=事務協調器、參與者=本地資源管理器預備-提交


缺點:2PC效率很低,對高併發很不友好兩階段提交涉及多次節點的網絡通信,導致通信時間過長。非常容易造成長事務,鎖定資源時間太長,資源等待時間增多。大部分高併發場景都應該避免使用。

補償事務(TCC)

Try 階段,對業務系統做檢測和資源預留Confirm 階段對業務系統做確認提交,默認:Try執行成功,Confirm一定成功Cancel 階段在業務執行失敗,需要回滾的情況下執行的業務取消,預留資源釋放。

舉例

Try 減庫存Confirm 更新訂單如果更新訂單失敗,就進入Cancel階段 恢復庫存,回滾階段是業務編碼來實現的(一個sql把庫存更新回去),不同業務場景需要不同的補償代碼,複用性差。缺點:對應用侵入性強、實現難度大優點:降低鎖衝突、提高吞吐量成為可能,靈活自定義數據庫操作的粒度

消息事務

思路:將本地事務和消息中間件放在一個事務中。

保證最終一致性,過程不能保證

將分佈式事務轉換為兩個本地事務然後依靠下游業務的重試機制達到最終一致性

缺點:基於消息的最終一致性方案應用對應用侵入性高,需要大量業務改造成本高

分佈式事務異常情況

下面這些異常,都需要考慮

機器宕機網絡超時消息丟失數據錯誤消息亂序存儲數據丟失失敗消息重試等等其他異常

偽分佈式事務

優點:不在高併發情況下,效果還是很好的代碼邏輯也非常簡單,一般情況下夠用了。缺點:高併發情況下容易成為一個長事務,網絡可能延遲,導致數據庫壓力非常大。遠程rpc有可能執行成功,但返回失敗。

例子:數據不一致情況

當遠程接口rpc執行成功,但超時返回異常,導致事務回滾而訂單表卻執行成功了。

消息事務的代碼案例

總結

全過程的強一致性:兩階段提交最終結果一致性:補償事務

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