分布式事務(wù):2PC妹孙、3PC協(xié)議

兩階段提交協(xié)議-2PC

兩階段提交協(xié)議(2PC):是一種原子承諾協(xié)議,一種分布式算法获枝,它協(xié)調(diào)參與分布式事務(wù)的所有應(yīng)用(進(jìn)程)是否提交或終止(回滾)事務(wù)蠢正,

2PC基本算法
  • 階段一:提交事務(wù)詢(xún)問(wèn)請(qǐng)求(或投票)階段

    1. 事務(wù)協(xié)調(diào)者(TM)向所有參與該事務(wù)的進(jìn)程發(fā)送事務(wù)內(nèi)容,詢(xún)問(wèn)是否可以執(zhí)行該事務(wù)的提交省店,并等待所有AP的響應(yīng)
    2. 每個(gè)AP節(jié)點(diǎn)執(zhí)行事務(wù)操作嚣崭,將undo和redo信息記錄到事務(wù)日志中,盡量把提交過(guò)程中所消耗時(shí)間的操作和準(zhǔn)備都提前完成后確保后續(xù)事務(wù)提交的成功率(undo log-回滾日志萨西,redo log-重做日志)
    3. 每個(gè)AP向TM回復(fù)協(xié)議消息(投票)有鹿,如果AP執(zhí)行成功則投票贊成,如果AP回復(fù)協(xié)議消息失敗或者出現(xiàn)無(wú)法預(yù)知的錯(cuò)誤則投票不贊成
    2pc階段一
  • 階段二:提交事務(wù)階段

    • 階段一成功執(zhí)行事務(wù):協(xié)調(diào)者(TM)在提交事務(wù)請(qǐng)求階段收到來(lái)自所有AP的協(xié)議消息
      1. TM向所有AP發(fā)送事務(wù)提交消息
      2. 每個(gè)AP執(zhí)行事務(wù)操作谎脯,并釋放事務(wù)期間所有持有的鎖和資源
      3. 每個(gè)AP向TM發(fā)送事務(wù)確認(rèn)的協(xié)議消息
      4. TM收到所有AP的確認(rèn)消息完成本次事務(wù)
    • 階段一失敗中斷事務(wù):任何AP投票否或者TM超時(shí)
      1. TM向所有AP發(fā)送事務(wù)回滾消息
      2. 每個(gè)AP根據(jù)回滾日志(undo log)撤銷(xiāo)事務(wù)葱跋,并釋放事務(wù)期間所有持有的鎖和資源
      3. 每個(gè)AP向TM發(fā)送確認(rèn)消息
      4. TM收到所有的確認(rèn)消息后撤銷(xiāo)該事務(wù)


        2pc階段二
2PC的缺點(diǎn)
  1. 同步堵塞:兩階段提交協(xié)議最大的缺點(diǎn)就是它是一種堵塞協(xié)議,在事務(wù)詢(xún)問(wèn)階段AP向TM發(fā)送協(xié)議消息后源梭,AP將堵塞娱俺,直到AP收到TM提交或回滾事務(wù)

  2. 數(shù)據(jù)一致性:如果在執(zhí)行階段二時(shí)TM或者部分AP不可用,部分AP執(zhí)行事務(wù)不成功废麻,導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致

三階段提交協(xié)議-3PC

3PC是2PC的升級(jí)版荠卷,與2PC最大的不同就是3PC它是非堵塞的,具體就是在事務(wù)提交或者中止之前增加了一種超時(shí)機(jī)制烛愧,當(dāng)超過(guò)這個(gè)時(shí)間上限還未提交事務(wù)油宜,就會(huì)把該事務(wù)綁定的資源釋放掉

3PC算法

  • 階段一:canCommit(投票)

    1. TM接收到事務(wù)請(qǐng)求后,向所有事務(wù)參與者發(fā)送canCommit請(qǐng)求怜姿,等待參與者返回信息慎冤,如果TM在接收事務(wù)請(qǐng)求時(shí)出現(xiàn)故障或者不可用,TM將直接中止事務(wù)沧卢。
    2. 事務(wù)參與者接收到一個(gè)來(lái)自TM的canCommit請(qǐng)求后蚁堤,如果參與者都同意后會(huì)向TM回復(fù)yes消息并進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài),如果參與者獲取資源失敗或者出現(xiàn)不可用會(huì)回復(fù)no中止事務(wù)但狭。
  • 階段二:preCommit(預(yù)提交)

    1. TM在超時(shí)時(shí)間內(nèi)收到yes消息后披诗,會(huì)向所有的參與者發(fā)送preCommit消息,如果出現(xiàn)故障立磁,超時(shí)或者TM收到no消息呈队,TM將向所有參與者發(fā)送中止事務(wù)的消息。
    2. 所有等待中的參與者如果收到preCommit消息會(huì)發(fā)揮ACK消息并等待最終提交或中止事務(wù)唱歧,如果搜道協(xié)調(diào)者中止消息掂咒,失敗或者超時(shí)等待則會(huì)中止事務(wù)。
  • 階段三:doCommit(提交)

    1. 如果協(xié)調(diào)者正常工作并收到了所有參與者的ACK消息迈喉,它會(huì)向所有的參與者發(fā)送doCommit消息绍刮,如果超時(shí)時(shí)間范圍內(nèi)未收到或者部分未收到等情況,協(xié)調(diào)者向所有的參與者發(fā)送中止事務(wù)消息挨摸。

    2. 如果參與者接收到doCommit消息孩革,會(huì)正式提交事務(wù),并釋放整個(gè)事務(wù)期間占用的資源得运,然后向TM反饋ACK消息膝蜈,如果收到來(lái)自TM的中止消息參與者會(huì)根據(jù)階段一的undo log回滾事務(wù),并釋放所有的事務(wù)資源并向TM反饋ACK信息熔掺。完成事務(wù)饱搏。。

      3pc

3PC的缺點(diǎn)

在階段三如果協(xié)調(diào)者在超時(shí)范圍內(nèi)未提交doCommit消息或者中止消息置逻,參與者在超時(shí)后會(huì)繼續(xù)進(jìn)行事務(wù)的提交推沸,如果doCommit沒(méi)問(wèn)題但是如果是中止服務(wù)的話參與者還會(huì)自動(dòng)提交事務(wù)這樣可能導(dǎo)致本來(lái)的事務(wù)回滾變成了事務(wù)提交。

參閱:
https://en.wikipedia.org/wiki/Two-phase_commit_protocol
https://en.wikipedia.org/wiki/Three-phase_commit_protocol

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