分布式事务

分布式事务实现难点解析

分布式系统中实现ACID特性比单机系统更复杂，主要原因在于多个节点间的协调和数据一致性问题。单机系统可以通过锁、时间序列等机制保证操作的顺序执行，而分布式系统需要处理网络分区、节点故障等额外挑战。

二阶段提交协议（2PC）

二阶段提交协议通过两个阶段确保事务的原子性。第一阶段为投票阶段，协调者询问参与者是否可以提交事务。第二阶段为提交阶段，根据投票结果决定提交或回滚事务。

• 投票阶段：协调者向所有参与者发送准备请求，参与者执行事务但不提交，返回准备就绪或失败。
• 提交阶段：若所有参与者准备就绪，协调者发送提交请求；否则发送回滚请求。

问题：

• 同步阻塞：参与者需等待协调者指令，可能长时间阻塞。
• 单点故障：协调者故障可能导致参与者长时间锁定资源。
• 数据不一致：协调者在提交阶段崩溃可能导致部分参与者提交而部分未提交。

TCC（Try-Confirm-Cancel）

TCC通过业务层面的补偿机制实现分布式事务，分为预留、确认或撤销三个阶段。

• Try阶段：预留资源，检查业务规则，确保后续操作可行。
• Confirm阶段：确认操作，执行业务逻辑。
• Cancel阶段：撤销操作，释放预留资源。

优点：

• 业务灵活性：可根据业务需求调整锁粒度。
• 减少资源锁定：仅在Try阶段短暂锁定资源。

缺点：

• 实现复杂：需在业务代码中实现补偿逻辑。
• 幂等性要求：Confirm和Cancel操作需保证幂等性。

节点故障处理

在二阶段提交中，若参与者在第一阶段确认提交后崩溃，协调者需记录事务状态并恢复后重试。参与者需持久化事务日志，确保恢复后能继续执行提交或回滚操作。

事务型分布式系统的优缺点

优点：

• 强一致性：确保数据在所有节点上一致。
• 原子性：事务要么全部成功，要么全部失败。

缺点：

• 性能开销：协调和同步操作增加延迟。
• 可用性降低：节点故障可能导致整个事务失败。
• 实现复杂度高：需处理网络分区、节点故障等问题。

建议

在大多数场景下，优先考虑最终一致性而非强一致性，以提升系统可用性和性能。仅在必要时使用分布式事务，如金融交易等对一致性要求极高的场景。