分布式基础理论知识点-2pc协议(面试常问知识点)

简介: 分布式事务专题一直是面试的重点,这篇文章主要是讨论一下分布式事务中的2pc协议。如果你之前看过CAP和BASE理论,会对这篇文章的理解有更大的帮助。

一、什么是2pc协议


2PC即两阶段提交协议,是将整个事务流程分为两个阶段,准备阶段(Prepare phase)、提交阶段(commit

phase),2是指两个阶段,P是指准备阶段,C是指提交阶段。

如何理解呢?比如说同学聚会,AA制。


(1)准备阶段:每个人出钱

(2)提交阶段:钱齐了付款


在这俩阶段中,任何一个环节出现了错误,整个事务都会流产。在常见的关系型数据库中就支持了2pc协议。比如有名的mysql数据库。


(1)准备阶段(Prepare phase):事务管理器给每个参与者发送Prepare消息,每个数据库参与者在本地执行事

务,并写本地的Undo/Redo日志,此时事务没有提交。


(2)提交阶段(commit phase):如果事务管理器收到了参与者的执行失败或者超时消息时,直接给每个参与者发送回滚(Rollback)消息;

下面是成功的情况:阶段1是准备阶段,阶段2是提交阶段

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下面是失败的情况。

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这就是失败的情况。


二、使用seata实现2pc事务


这个seata是阿里提供的分布式事务框架。Seata把一个分布式事务理解成一个包含了若干分支事务的全局事务。全局事务的职责是协调其下管辖的分支事务达成一致,要么一起成功提交,要么一起失败回滚。此外,通常分支事务本身就是一个关系数据库的本地事务,下图是全局事务与分支事务的关系图:

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Seata定义了3个组件来协议分布式事务的处理过程 。

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(1)Transaction Manager (TM):事务管理器,TM需要嵌入应用程序中工作,它负责开启一个全局事务,并最终向TC发起全局提交或全局回滚的指令。


(2)Transaction Coordinator (TC):事务协调器,它是独立的中间件,需要独立部署运行,它维护全局事务的运行状态,接收TM指令发起全局事务的提交与回滚,负责与RM通信协调各各分支事务的提交或回滚。


(3)Resource Manager (RM):控制分支事务,负责分支注册、状态汇报,并接收事务协调器TC的指令,驱动分支(本地)事务的提交和回滚。


这些概念看起来有点懵逼,举个例子吧:拿新用户注册送积分举例Seata的分布式事务过程

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具体的执行流程如下:


(1)用户服务的 TM 向 TC 申请开启一个全局事务,全局事务创建成功并生成一个全局唯一的XID。

(2)用户服务的 RM 向 TC 注册 分支事务,该分支事务在用户服务执行新增用户逻辑,并将其纳入 XID 对应全局

事务的管辖。

(3)用户服务执行分支事务,向用户表插入一条记录。

(4)逻辑执行到远程调用积分服务时(XID 在微服务调用链路的上下文中传播)。积分服务的RM 向 TC 注册分支事

务,该分支事务执行增加积分的逻辑,并将其纳入 XID 对应全局事务的管辖。

(5)积分服务执行分支事务,向积分记录表插入一条记录,执行完毕后,返回用户服务。

(6)用户服务分支事务执行完毕。

(7)TM 向 TC 发起针对 XID 的全局提交或回滚决议。

(8)TC 调度 XID 下管辖的全部分支事务完成提交或回滚请求。

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