浅谈分布式事务

简单来说,分布式事务就是一个业务操作包含多个子操作,并且子操作分属不同服务器上(也可以说操作不同数据库),这时候需要保证这些子操作要么全部成功,要么全部失败,进而达到一致性。

基本理论

ACID

参考上一篇文章

CAP理论

  • 一致性(Consistency):在分布式环境下,一致性是指数据在多个副本之间能否保持一致的特性。这里指的是强一致性
  • 可用性(Availability):可用性是指系统提供的服务必须一直处于可用的状态,对于用户的每一个操作请求总是能够在有限时间内返回结果
  • 分区容错性(Partition tolerance):分布式系统在遇到任何网络分区故障的时候,仍然能够保证对外提供满足一致性和可用性的服务,除非是整个网络环境都发生了故障。

分布式系统无法同时满足一致性、可用性、分区容错性三个特点,所以我们就需要根据业务场景做出选择。这里要强调的是:CAP定律的前提是P,当P决定后才有CA的抉择。

BASE理论

BASE理论是对CAP中一致性和可用性权衡的结果,来源于对大规模互联网系统分布式实践的总结,是基于CAP定理逐步演化而来的。BASE理论的核心思想是:牺牲强一致性,根据自身业务特点,采用适当的方式来使系统达到最终一致性,从而提高可用性。BASE中的三要素:

  • 基本可用Basically Available:指分布式系统在出现不可预知故障的时候,允许损失部分可用性,这绝不等价于系统不可用,比如服务降级、页面降级等等。
  • 软状态Soft state:是指允许系统中的数据存在中间状态,并认为该中间状态的存在不会影响系统的整体可用性,即允许系统在不同节点的数据副本之间进行数据同步存在延时。
  • 最终一致性Eventually consistent:强调的是所有的数据副本,在经过一段时间的同步之后,最终都能够达到一个一致的状态。因此,其本质是需要系统保证数据最终能够达到一致,而不需要保证系统数据的实时强一致性。

分布式事务解决方案

事务消息最终一致性

前提条件是MQ必须支持事务消息,比如RocketMQ

优点

  1. 实现了最终一致性,不需要依赖本地数据库事务;
  2. 不占用业务DB资源;
  3. 没有耦合其它非业务代码。

缺点:

  1. 主流开源MQ基本都不支持,自身实现难度大

本地消息(事务)表

核心设计思想:将分布式事务拆分成一系列的本地事务进行处理

优点

  1. 是一种非常经典且较简单的实现,避免了分布式事务,实现了最终一致性。

缺点

  1. 与具体的业务场景绑定,耦合性强,不可复用;
  2. 消息数据与业务数据同库,占用业务系统资源。

TCC补偿性事务

核心思想:针对每个操作,都要注册一个与其对应的确认和补偿(撤销)操作

优点

  1. 解决了跨应用业务操作的原子性问题,在诸如组合支付、账务拆分场景非常实用;
  2. 实际上把数据库层的二阶段提交上提到了应用层来实现,对于数据库来说是一阶段提交,规避了数据库层的2PC性能低下问题。

缺点

  1. Try、Confirm和Cancel操作功能需业务提供,开发成本高;
  2. Cancle要考虑部分cancle成功的场景,保证数据最终一致性。

最大努力通知型

本质上就是通过定期校对,实现数据一致性。典型的使用场景有:银行通知、商户通知

优点
实现简单。

缺点
无补偿机制,不保证能够送达。

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