為了使系統(tǒng)盡量能夠達(dá)到 CAP蔑穴，于是有了 BASE 協(xié)議，而 BASE 協(xié)議是在可用性和一致性之間做的取舍和妥協(xié)惧浴。
人們往往需要在系統(tǒng)的可用性和數(shù)據(jù)一致性之間反復(fù)的權(quán)衡存和。于是呢，就產(chǎn)生我們標(biāo)題中的一致性協(xié)議衷旅。為了解決分布式問(wèn)題捐腿，涌現(xiàn)了很多經(jīng)典的算法和協(xié)議，最著名的就是二階段提交協(xié)議柿顶，三階段提交協(xié)議茄袖，Paxos 算法。
2PC（二階段提交）
2PC 嘁锯，不是 2 個(gè) pc 機(jī)的意思宪祥，而是 Two-Phase Commit 〖页耍可以認(rèn)為是一種算法蝗羊，也可以認(rèn)為是一種協(xié)議，主要目的就是為了保證分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致性仁锯。顧名思義耀找，二階段提交就是講事務(wù)的提交過(guò)程分成了兩個(gè)階段來(lái)進(jìn)行處理。
在分布式系統(tǒng)中业崖，會(huì)有多個(gè)機(jī)器節(jié)點(diǎn)涯呻，因此需要一個(gè) “協(xié)調(diào)者” 凉驻，而各個(gè)節(jié)點(diǎn)就是 “參與者”，協(xié)調(diào)者統(tǒng)一調(diào)度所有分布式節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行邏輯复罐，這些被調(diào)度的分布式節(jié)點(diǎn)就是 “參與者”涝登。
協(xié)調(diào)者最終決定這些參與者是否要把事務(wù)真正進(jìn)行提交。正是基于這個(gè)思想效诅，有了二階段提交和 三階段提交胀滚。
階段一
- 事務(wù)詢問(wèn)
協(xié)調(diào)者向所有的參與者詢問(wèn)，是否準(zhǔn)備好了執(zhí)行事務(wù)乱投，并開(kāi)始等待各參與者的響應(yīng)咽笼。 - 執(zhí)行事務(wù)
各參與者節(jié)點(diǎn)執(zhí)行事務(wù)操作，并將 Undo 和 Redo 信息記入事務(wù)日志中戚炫。 - 各參與者向協(xié)調(diào)者反饋事務(wù)詢問(wèn)的響應(yīng)
如果參與者成功執(zhí)行了事務(wù)操作剑刑，那么就反饋給協(xié)調(diào)者 Yes 響應(yīng)，表示事務(wù)可以執(zhí)行双肤；如果參與者沒(méi)有成功執(zhí)行事務(wù)施掏，就返回 No 給協(xié)調(diào)者，表示事務(wù)不可以執(zhí)行茅糜。
階段二
在階段二中七芭，會(huì)根據(jù)階段一的結(jié)果執(zhí)行 2 種操作：執(zhí)行事務(wù)提交或者中斷事務(wù)。
執(zhí)行事務(wù)提交步驟如下：
- 發(fā)送提交請(qǐng)求：協(xié)調(diào)者向所有參與者發(fā)出 commit 請(qǐng)求蔑赘。
- 事務(wù)提交：參與者收到 commit 請(qǐng)求后狸驳，會(huì)正式執(zhí)行事務(wù)提交操作，并在完成提交之后釋放整個(gè)事務(wù)執(zhí)行期間占用的事務(wù)資源缩赛。
- 反饋事務(wù)提交結(jié)果：參與者在完成事務(wù)提交之后耙箍，向協(xié)調(diào)者發(fā)送 Ack 信息。
- 協(xié)調(diào)者接收到所有參與者反饋的 Ack 信息后酥馍，完成事務(wù)究西。
中斷事務(wù)步驟如下：
- 發(fā)送回滾請(qǐng)求：協(xié)調(diào)者向所有參與者發(fā)出 Rollback 請(qǐng)求。
- 事務(wù)回滾：參與者接收到 Rollback 請(qǐng)求后物喷，會(huì)利用其在階段一種記錄的 Undo 信息來(lái)執(zhí)行事務(wù)回滾操作卤材，并在完成回滾之后釋放在整個(gè)事務(wù)執(zhí)行期間占用的資源。
- 反饋事務(wù)回滾結(jié)果：參與者在完成事務(wù)回滾之后峦失，想?yún)f(xié)調(diào)者發(fā)送 Ack 信息扇丛。
- 中斷事務(wù)：協(xié)調(diào)者接收到所有參與者反饋的 Ack 信息后，完成事務(wù)中斷尉辑。
2PC不足之處
缺點(diǎn)：同步阻塞帆精，單點(diǎn)問(wèn)題，數(shù)據(jù)不一致，過(guò)于保守
同步阻塞：
在二階段提交的過(guò)程中卓练，所有的節(jié)點(diǎn)都在等待其他節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)隘蝎，無(wú)法進(jìn)行其他操作。這種同步阻塞極大的限制了分布式系統(tǒng)的性能襟企。單點(diǎn)問(wèn)題：
協(xié)調(diào)者在整個(gè)二階段提交過(guò)程中很重要嘱么，如果協(xié)調(diào)者在提交階段出現(xiàn)問(wèn)題，那么整個(gè)流程將無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)顽悼，更重要的是：其他參與者將會(huì)處于一直鎖定事務(wù)資源的狀態(tài)中曼振，而無(wú)法繼續(xù)完成事務(wù)操作。數(shù)據(jù)不一致：
假設(shè)當(dāng)協(xié)調(diào)者向所有的參與者發(fā)送 commit 請(qǐng)求之后蔚龙，發(fā)生了局部網(wǎng)絡(luò)異潮溃或者是協(xié)調(diào)者在尚未發(fā)送完所有 commit 請(qǐng)求之前自身發(fā)生了崩潰，導(dǎo)致最終只有部分參與者收到了 commit 請(qǐng)求木羹。這將導(dǎo)致嚴(yán)重的數(shù)據(jù)不一致問(wèn)題甲雅。過(guò)于保守：
如果在二階段提交的提交詢問(wèn)階段中，參與者出現(xiàn)故障而導(dǎo)致協(xié)調(diào)者始終無(wú)法獲取到所有參與者的響應(yīng)信息的話坑填，這時(shí)協(xié)調(diào)者只能依靠其自身的超時(shí)機(jī)制來(lái)判斷是否需要中斷事務(wù)抛人，顯然，這種策略過(guò)于保守穷遂。換句話說(shuō)，二階段提交協(xié)議沒(méi)有設(shè)計(jì)較為完善的容錯(cuò)機(jī)制娱据，任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)是失敗都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)事務(wù)的失敗蚪黑。
