常用的分布式事务解决方案

2019年10月12日21:30:29 评论 89

分布式事务就是指事务的参与者、支持事务的服务器、资源服务器以及事务管理器分别位于不同的分布式系统的不同节点之上。简单的说,就是一次大的操作由不同的小操作组成,这些小的操作分布在不同的服务器上,且属于不同的应用,分布式事务需要保证这些小操作要么全部成功,要么全部失败。本质上来说,分布式事务就是为了保证不同数据库的数据一致性,本文将介绍几种常用的分布式事务解决方案。

常用的分布式事务解决方案

1. 基于XA协议的两阶段提交

XA是一个分布式事务协议,由Tuxedo提出。XA中大致分为两部分:事务管理器和本地资源管理器。其中本地资源管理器往往由数据库实现,比如Oracle、DB2这些商业数据库都实现了XA接口,而事务管理器作为全局的调度者,负责各个本地资源的提交和回滚。XA实现分布式事务的原理如下:

常用的分布式事务解决方案

两阶段提交方案应用非常广泛,几乎所有商业OLTP数据库都支持XA协议。但是两阶段提交方案锁定资源时间长,对性能影响很大,基本不适合解决微服务事务问题。

2.基于消息的最终一致性方案

消息一致性方案是通过消息中间件保证上、下游应用数据操作的一致性。基本思路是将本地操作和发送消息放在一个事务中,保证本地操作和消息发送要么两者都成功或者都失败。下游应用向消息系统订阅该消息,收到消息后执行相应操作。

常用的分布式事务解决方案

消息方案从本质上讲是将分布式事务转换为两个本地事务,然后依靠下游业务的重试机制达到最终一致性。基于消息的最终一致性方案对应用侵入性也很高,应用需要进行大量业务改造,成本较高。

3.TCC方案

所谓的TCC编程模式,也是两阶段提交的一个变种。TCC提供了一个编程框架,将整个业务逻辑分为三块:Try、Confirm和Cancel三个操作。事务开始时,业务应用会向事务协调器注册启动事务,之后业务应用会调用所有服务的try接口,完成一阶段准备。之后事务协调器会根据try接口返回情况,决定调用confirm接口或者cancel接口。如果接口调用失败,会进行重试。

常用的分布式事务解决方案

TCC方案让应用自己定义数据库操作的粒度,使得降低锁冲突、提高吞吐量成为可能。 当然TCC方案也有不足之处,表现为对应用的侵入性强,实现难度较大。微服务倡导服务的轻量化、易部署,而TCC方案中很多事务的处理逻辑需要应用自己编码实现,复杂且开发量大。

4.GTS分布式事务解决方案

GTS是一款分布式事务中间件,由阿里巴巴中间件部门研发,可以为微服务架构中的分布式事务提供一站式解决方案。GTS包括客户端(GTS Client)、资源管理器(GTS RM)和事务协调器(GTS Server)三个部分。GTS Client主要用来界定事务边界,完成事务的发起与结束。GTS RM完成事务分支的创建、提交、回滚等操作。GTS Server主要负责分布式事务的整体推进,事务生命周期的管理。GTS和微服务集成的结构图如下所示,GTS Client需要和业务应用集成部署,RM与微服务集成部署。

常用的分布式事务解决方案

更多内容可以参考:微服务架构下分布式事务解决方案——阿里GTS

总结

分布式事务,本质上是对多个数据库的事务进行统一控制,按照控制力度可以分为:不控制、部分控制和完全控制。不控制就是不引入分布式事务,部分控制就是各种变种的两阶段提交,包括上面提到的消息事务+最终一致性、TCC模式,而完全控制就是完全实现两阶段提交。部分控制的好处是并发量和性能很好,缺点是数据一致性减弱了,完全控制则是牺牲了性能,保障了一致性,具体用哪种方式,最终还是取决于业务场景,根据具体情况具体对待。

本文参考:
深入理解分布式事务,高并发下分布式事务的解决方案
微服务架构下分布式事务解决方案——阿里GTS

最后更新:2019-10-14
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