常见分布式事务解决方案

Posted 2022-02-22 wen-pan

一、分布式事务开源框架方案

市面上有很多开源的分布式事务框架，下面列举几个！！！

• seata，seata基本实现了最常用的各个场景的分布式事务解决方案，主要分为以下四种模式
  • XA模式
    • 参考：Seata XA 模式
    • 缺点：需要数据库支持XA协议，长事务，持久占用资源，效率较低（分支事务需要在第二阶段执行后才进行提交或回滚）
    • 优点：强一致性保证，不会有分布式事务的脏读、脏写发生
  • saga模式
    • 参考：SEATA Saga 模式
    • Saga模式是SEATA提供的长事务解决方案，在Saga模式中，业务流程中每个参与者都提交本地事务，当出现某一个参与者失败则补偿前面已经成功的参与者，一阶段正向服务和二阶段补偿服务都由业务开发实现。
    • 适用场景
      • 业务流程长、业务流程多
      • 参与者包含其它公司或遗留系统服务，无法提供 TCC 模式要求的三个接口
    • 优点：
      • 一阶段提交本地事务，无锁，高性能
      • 事件驱动架构，参与者可异步执行，高吞吐
      • 补偿服务易于实现
    • 缺点：不保证隔离性
  • TCC模式
    • 参考：Seata TCC 模式
    • 缺点：try、confirm、cancel三个阶段都需要自己做控制，编写起来很麻烦，自己编写的过程中需要注意的点也很多，需要对TCC模式充分了解，业务侵入性很高
    • 优点：灵活性非常高，TCC每个阶段都可以自己控制
  • AT模式
    • 参考：Seata AT 模式
    • 优点：AT模式也是基于2PC思想，但是他在第一阶段执行完后，分支事务就已经提交了，而不用等到第二阶段执行后再提交分支事务，解决了XA模式的持久占用数据库资源的重大缺陷。并且业务侵入性非常低
    • 缺点：会有一定的脏读和脏写问题，参考：Seata 事务隔离级别解读
• XA实现方案
  • 该方案需要数据库支持XA协议（现在主流的数据库都支持XA协议），但是有个致命的缺点就是事务占用时间过长，资源锁定时间过长，性能较低
  • 优点是强一致性保证，不会有分布式事务的脏读、脏写发生
• Hmily
  • 很小众不是很常用

二、基于本地消息表方案

本地消息表方案其实就是在数据库创建一张表，用来记录需要发送给第三方的消息记录。

以用户注册送积分场景来举例，假设用户注册时首先调用【账号服务】注册一个账号，同时需要调用【积分服务】为该用户增加积分！

①、流程

• 首先用户填写完基本信息，点击注册按钮进行注册
• 【账号服务】新增一个账号，同时往数据库的消息表里写入一条增加积分的消息（这两步操作在同一个事务内，保证了原子性），此时就可以提交事务了，表示账号注册成功
• 启动一个【定时任务】定时的触发去查询消息表中还未发送的消息，按照消息的路由将消息发送给MQ指定的队列
• 【积分服务】订阅消息队列（采用MQ的ack机制保证消息一定被消费），获取队列中的消息进行执行增加用户积分操作
  

②、优缺点分析

1、优点

• 实现较为简单，仅依赖MQ和定时任务即可
• 消息一定不会丢失，安全性较好（由于消息已经持久化到DB的消息表，所以不怕消息丢失，即使将MQ换做Redis的队列也可以）

2、缺点

• 消息接收方需要自己做幂等控制
• 基于定时任务轮询，增加积分实时性不高
• 一般不能回滚，一旦写入本地消息表成功了，则调用方的事务就提交了，如果被调用方执行消息消费时发现需要回滚调用方的事务，这是无法做到的，除非人工介入
• 基于定时任务轮询频率不好控制，并且将压力放到了DB，在DB压力大的情况下这个选择不是很好

三、基于rocketmq事务消息方案

①、流程

1、生产者向broker发送half消息（half消息并不会被立即投入到目标队列，而是先防止到一个特殊的topic队列中）

2、broker回复half消息是否成功接收

3、根据broker回复的half消息状态决定是否调用本地事务方法

• 如果half消息发送失败，则不执行本地事务
• 如果half消息发送成功，则开始执行本地事务

4、本地事务方法调用完毕后，根据本地事务方法的执行结果向broker发送 提交 或 回滚 或 unknown消息

5、如果是提交或回滚消息，则broker直接提交或回滚（提交后消费者就可以消费该消息了）

6、如果是unknown消息，则broker会定时回查本地事务的状态（默认1一分钟一次，最大回查15次，超过15次则默认丢弃该消息）

7、broker根据回查状态来决定是否提交、回滚或丢弃该消息

• 这里防止超过最大回查次数broker仍然没有得到commit或rollback响应导致该消息丢失，我们可以采用【补偿措施】将超过重试阈值的消息存放到DB表里，然后由定时任务或人工处理这些超过重试阈值的消息

8、当本地消息被正常提交后，half消息被转移到目标队列，此时消费方就可以消费该消息进行处理了

②、优缺点分析

1、优点

• 可适用于转账、注册送积分等不需要事务实时性太高的场景
• 消息的可靠性由消息发送方保证，消息发送方保证一定能将消息发送给消息接收方（由rocketMq的事务消息来保证消息发送与本地事务同时成功和失败）

2、缺点

• 不能回滚，一旦消息发出，消息接收方一定要处理这个消息
• 由于消息可能重复消费，消费方需要保证幂等性