概述
事務(wù)是一組讀寫操作坎穿，這些操作被當(dāng)作一個(gè)獨(dú)立的工作單元被執(zhí)行湘今，操作的執(zhí)行結(jié)果要么全部成功，要么全部失敗唉窃，不允許部分成功耙饰、部分失敗的情況出現(xiàn)。
事務(wù)可以分為本地事物和分布式事物纹份，本地事務(wù)的數(shù)據(jù)操作是在單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上執(zhí)行的苟跪，而分布式事務(wù)是在多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上執(zhí)行的廷痘，分布式事物由兩個(gè)或以上的本地事物構(gòu)成，它也被稱之為全局事物件已。
無(wú)論是本地事物笋额，還是分布式事物它們的作用都是為了保障數(shù)據(jù)的一致性。
實(shí)列
在采用微服務(wù)架構(gòu)的應(yīng)用程序中拨齐，需要使用分布式事務(wù)技術(shù)的典型實(shí)列是：當(dāng)訂單支付成功之后，需要同時(shí)跟新訂單狀態(tài)以及扣減庫(kù)存昨寞，而訂單數(shù)據(jù)和庫(kù)存數(shù)據(jù)位于不同的數(shù)據(jù)庫(kù)中瞻惋。
此時(shí)，更新訂單狀態(tài)援岩、扣減庫(kù)存這兩個(gè)操作同屬一個(gè)事務(wù)歼狼，兩個(gè)操作作為一個(gè)執(zhí)行單元不能被分割，要么都執(zhí)行成功享怀，要么都執(zhí)行事物羽峰，不允許出現(xiàn)一個(gè)成功另一個(gè)失敗的情況。
但是添瓷，在分布式的架構(gòu)中梅屉，網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)、超時(shí)鳞贷、服務(wù)故障等異常都是不可避免的坯汤。
比如，當(dāng)上面的事物執(zhí)行時(shí)搀愧，可能訂單狀態(tài)的更新在訂單數(shù)據(jù)庫(kù)上執(zhí)行成功惰聂，但庫(kù)存的扣減因網(wǎng)絡(luò)原因在庫(kù)存數(shù)據(jù)庫(kù)中執(zhí)行失敗，這樣就造成了數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)和我們期望的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)狀態(tài)不一致咱筛。
問(wèn)題
分布式事務(wù)是一組操作序列搓幌，序列中的任意操作都有可能因故障導(dǎo)致該操作執(zhí)行失敗，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致迅箩。
又因?yàn)楦瘸睿收蠒?huì)發(fā)生在任意時(shí)刻而且是100%會(huì)發(fā)生，所以分布式的事務(wù)一定會(huì)出現(xiàn)事務(wù)不一致的情況饲趋，無(wú)論采用哪一種方案叉钥。
因此，我們的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案便面臨兩個(gè)核心問(wèn)題：第一篙贸、如何減少事務(wù)執(zhí)行時(shí)發(fā)生故障的概率投队，第二、故障發(fā)生后出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的情況如何解決爵川。
方案
針對(duì)上面的第一個(gè)問(wèn)題敷鸦，可行的策略是在執(zhí)行事務(wù)之前，先確保網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)都不存在故障，然后再開始執(zhí)行事務(wù)扒披。
2PC（兩階段）值依、3PC（三階段）、TCC采用的都是這種策略碟案，除了TCC在執(zhí)行失敗時(shí)會(huì)通過(guò)撤銷操作恢復(fù)數(shù)據(jù)的一致性外愿险，其它的方式在事務(wù)執(zhí)行失敗時(shí)都沒(méi)有任何的恢復(fù)策略，但TCC也不是絕對(duì)能保障數(shù)據(jù)會(huì)被恢復(fù)价说。
針對(duì)上面的第二個(gè)問(wèn)題辆亏，可行的策略便是在故障發(fā)生后，不斷地重試直至成功為主鳖目，或最大限度的保障其操作執(zhí)行成功扮叨；
基于消息的最終一致性方案便是采用這種策略，相較于上面"快速失敗"式的方案這種方案最大的問(wèn)題是：數(shù)據(jù)從不一致恢復(fù)到一致的狀態(tài)時(shí)领迈，中間間隔的時(shí)間可能會(huì)過(guò)長(zhǎng)彻磁。
下面我們分別介紹一下上面的幾種方案。
2PC（兩階段）
在兩階段事務(wù)中狸捅，有兩個(gè)角色：事務(wù)協(xié)調(diào)者衷蜓、資源管理者。
事務(wù)協(xié)調(diào)者負(fù)責(zé)控制全局事務(wù)中多個(gè)本地事務(wù)的執(zhí)行流程尘喝，它會(huì)將本地事務(wù)分發(fā)給對(duì)應(yīng)的資源管理器并觸發(fā)資源管理器執(zhí)行本地事務(wù)恍箭。
兩階段事務(wù)的執(zhí)行流程分成準(zhǔn)備和提交兩個(gè)階段：
第一階段，主要是確保各個(gè)資源管理器（數(shù)據(jù)庫(kù)）處于正常狀態(tài)瞧省，所以扯夭，事務(wù)管理器會(huì)先"試探"資源管理器："我開始事務(wù)了，你準(zhǔn)備一下鞍匾？"交洗，
如果資源管理器準(zhǔn)備就緒，那么它會(huì)告知事務(wù)管理器："我準(zhǔn)備好了橡淑。"构拳，否則資源管理器便處于異常狀態(tài)；等所有的資源管理器都有回應(yīng)無(wú)論是準(zhǔn)備就緒還是異常梁棠，事務(wù)處理流程便會(huì)進(jìn)入第二個(gè)階段置森。
第二階段，主要是根據(jù)第一階段事務(wù)的準(zhǔn)備結(jié)果來(lái)控制事務(wù)的流程符糊，如果第一階段中所有的事務(wù)都準(zhǔn)備就緒凫海，那么事務(wù)管理器便會(huì)通知資源管理器提交事務(wù)，否則取消事務(wù)男娄。
兩階段的實(shí)現(xiàn)方式存在以下主要缺點(diǎn)：
同步阻塞：各個(gè)本地事務(wù)的執(zhí)行會(huì)占用數(shù)據(jù)庫(kù)的連接資源行贪，連接的占用時(shí)長(zhǎng)相當(dāng)于整個(gè)事務(wù)的執(zhí)行時(shí)長(zhǎng)而不是單個(gè)本地事務(wù)的時(shí)長(zhǎng)漾稀。
協(xié)調(diào)者故障：協(xié)調(diào)者如果不是分布式的那么存在單點(diǎn)故障的問(wèn)題，如果協(xié)調(diào)者在第二階段故障建瘫，那么有可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致崭捍。
數(shù)據(jù)不一致：當(dāng)各個(gè)事務(wù)管理器收到提交指令后，便會(huì)將本地事務(wù)提交啰脚，但可能出現(xiàn)有些資源管理器在第二階段沒(méi)有收到提交指令殷蛇，那么此時(shí)就會(huì)造成數(shù)據(jù)不一致情況。
3PC（三階段）
三階段將事務(wù)的執(zhí)行流程分成詢問(wèn)橄浓、準(zhǔn)備粒梦、提交兩個(gè)階段，比兩階段多出來(lái)詢問(wèn)這個(gè)階段贮配，其它兩個(gè)階段都是相同的谍倦。
詢問(wèn)階段主要作用在于檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)塞赂，數(shù)據(jù)庫(kù)是否正常泪勒，避免直接進(jìn)入準(zhǔn)備階段因網(wǎng)絡(luò)故障導(dǎo)致的后續(xù)的回滾操作。
TCC（柔性事務(wù)）
TCC也是一種兩階段事務(wù)宴猾，它由第一階段的Try圆存，以及第二階段的Cancel、Commit操作構(gòu)成仇哆。
TCC相較于2PC沦辙、3PC以及最終一致性來(lái)說(shuō)，它的特點(diǎn)是：面向具體業(yè)務(wù)操作的事務(wù)讹剔，而其它的分布式事務(wù)方案是面向數(shù)據(jù)操作的油讯。
假如，你有一筆訂單支付成功了延欠，現(xiàn)在需要同時(shí)更新訂單庫(kù)中訂單的狀態(tài)陌兑，以及扣減庫(kù)存庫(kù)中商品庫(kù)存；
那么由捎，你的訂單服務(wù)兔综、庫(kù)存服務(wù)需要向事務(wù)協(xié)調(diào)者提供類似于下面的這些操作：
訂單服務(wù)，Try：插入訂單狀態(tài)更新記錄狞玛；Confirm：跟新訂單狀態(tài)软驰；Cancel：取消訂單跟新；
庫(kù)存服務(wù)心肪，Try：鎖定庫(kù)存锭亏；Confirm：扣減庫(kù)存；Cancel：撤銷庫(kù)存更新硬鞍；
TCC這種處理方式因?yàn)橐蕾嚇I(yè)務(wù)操作來(lái)保障一致性贰镣，所以需要針對(duì)特定的事務(wù)編寫業(yè)務(wù)接口呜象。
最終一致性
最終一致性方案常見(jiàn)的方案有兩種，分別是基于本地消息表的事務(wù)碑隆、基于消息中間件的事務(wù)恭陡，雖然它們?cè)趯?shí)現(xiàn)上略微有所差異但基本原理還是一樣的，都采用異步非阻塞和重試技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的上煤，而且業(yè)務(wù)接口都需要支持冪等休玩。
基于本地消息表
基于本地消息表的最終一致性方案，其實(shí)現(xiàn)原理是將分布式轉(zhuǎn)化成本地事務(wù)——將外部的本地事務(wù)轉(zhuǎn)化成一條消息劫狠，然后通過(guò)定時(shí)任務(wù)或消息中間件將消息發(fā)送出去拴疤。
基于消息中間件
基于消息中間件的最終一致性方案相較于基于本地消息表的事務(wù)，省去了本地消息表独泞、定時(shí)任務(wù)呐矾、重試，這些操作都由消息中間實(shí)現(xiàn)了懦砂。
總結(jié)
無(wú)論那種分布式事務(wù)實(shí)現(xiàn)方案都無(wú)法絕對(duì)保障數(shù)據(jù)的一致性蜒犯，實(shí)現(xiàn)上的差別主要在數(shù)據(jù)不一致的時(shí)間長(zhǎng)短、強(qiáng)弱上荞膘。
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