两阶段提交(Two-Phase Commit,简称2PC)是一种在分布式系统中用于保证事务原子性的协议。在分布式环境下,一个事务可能需要跨越多个数据库或服务节点进行操作,为了确保这些操作要么全部成功,要么全部失败,就需要使用像2PC这样的协调机制。
两阶段提交可以分为两个阶段:
准备阶段(Voting Phase):
- 事务协调者(Coordinator)向所有参与事务的参与者(Participants)发送“Prepare”请求,询问它们是否准备好提交事务。
- 参与者收到“Prepare”请求后,会检查自己的状态,如果可以提交,则将事务状态标记为“Prepared”,并保存当前的事务状态点,然后向协调者发送“Ready”响应;如果不能提交,则发送“Abort”响应。
- 协调者收集所有参与者的响应,决定事务是否能够继续。
提交阶段(Decision Phase):
- 如果所有参与者都回复了“Ready”,则协调者向所有参与者发送“Commit”命令,指示它们正式提交事务。
- 参与者收到“Commit”命令后,执行事务的提交操作,并释放所有锁定的资源。
- 如果任何一个参与者回复了“Abort”或者协调者在等待响应的过程中超时,协调者会向所有参与者发送“Abort”命令,指示它们回滚事务。
- 所有参与者收到“Abort”命令后,回滚事务,并释放所有锁定的资源。
2PC的主要缺点是它增加了系统的复杂性和延迟,因为需要多次网络往返通信,而且在参与者或协调者发生故障时可能导致事务长时间处于不确定状态。此外,如果在“Prepare”和“Commit”之间协调者崩溃,恢复过程也会变得复杂。
尽管如此,在一些对事务一致性要求严格的场景下,2PC仍然是实现分布式事务的重要方法之一。现代的分布式事务处理方案,如三阶段提交(3PC)、Paxos、Raft等,都是基于2PC的思想进行优化和扩展的。