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数据库分布式事务的两段式和三段式有哪些区别

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CAP

C代表一致性(Consistency),A代表可用性(Availability),P代表分区容错性(Partition Tolerance)。

一致性:对某个指定的客户端来说,读操作保证能返回最新的写操作结果。

可用性:非故障的节点在合理的时间内返回合理的响应(不是错误和超时的响应)。(只有非故障节点才能满足业务正常;只有在合理的时间内,用户才能接受;只有返回合理的响应,用户才能接受)。

分区容错性:当出现网络分区后,系统能够继续“履行职责”。(定义中的网络分区出现的情况有很多,比如丢包、连接中断、拥塞。
定义中的履行职责代表系统能够返回合理的响应。)

一、两段式

1、请求阶段(commit-request phase,或称表决阶段,voting phase)

事务询问。协调者向所有参与者发送事务内容,询问是否可以进行事务提交操作,然后就开始等待参与者的响应。

执行事务。各参与者节点执行事务操作(本地事务),并将Undo和Redo信息记入事务日志中。

各参与者向协调者反馈事务询问的响应。同意(事务参与者本地作业执行成功)或取消(本地作业执行故障)。

2、提交阶段(commit phase)
在该阶段,协调者将基于第一个阶段的投票结果进行决策:提交或取消。

当且仅当所有的参与者同意提交,事务协调者才通知所有的参与者提交事务,否则协调者将通知所有的参与者回滚事务。

两段式的缺点

1、同步阻塞问题。

执行过程中,所有参与节点都是事务阻塞型的。当参与者占有公共资源时,其他第三方节点访问公共资源不得不处于阻塞状态。

2、单点故障

当协调者出错,那么所有的参与者还都处于锁定事务资源的状态中,而无法继续完成事务操作。

3、

第二阶段当协调者再发出commit消息之后宕机,而唯一接收到这条消息的参与者同时也宕机了,那么即使协调者通过选举协议产生了新的协调者,这条事务的状态也是不确定的,没人知道事务是否被已经提交。

4、数据不一致

在二阶段提交的阶段二中,当协调者向参与者发送commit请求之后,发生了局部网络异常或者在发送commit请求过程中协调者发生了故障,这回导致只有一部分参与者接受到了commit请求,而在这部分参与者接到commit请求之后就会执行commit操作,但是其他部分未接到commit请求的机器则无法执行事务提交,于是整个分布式系统便出现了数据局部不一致性的现象。

二、三段式

1、CanCommit

事务询问。

各参与者向协调这反馈事务询问的响应。

2、PreCommit

假设协调者从所有的参与者获得的都是Yes响应,那么将执行事务预提交。执行事务操作,将Undo和Redo信息记录到事务日志中。

假设任何一个参与者向协调者反馈了No反应,或者在等待超时之后,协调者无法获得所有参与者的响应,那么将执行事务的中断。

3、doCommit

该阶段将进行事务提交,或者事务回滚。

三段式和两段式的区别

对于协调者(Coordinator)和参与者(Cohort)都设置了超时机制;

降低了参与者的阻塞范围,两段式在第一阶段就阻塞,而三段式在第二阶段阻塞;

解决了单点阻塞问题,因为一旦参与者无法及时收到来自协调者的信息之后,他会由于超时而默认执行commit。但如果协调者发送的是abort,而其中一个参与者因为网络问题没有收到,最终执行了commit,就会导致这个参与者与其他执行了abort的参与者数据不一致。

(使得原先在两阶段提交中,参与者在投票之后,由于协调者发生崩溃或错误,而导致参与者处于无法知晓是否提交或者中止的“不确定状态”所产生的可能相当长的延时的问题得以解决。也就是说,即使当协调者发出commit消息之后宕机,而唯一接收到这条消息的参与者同时也宕机了,仍可以知道目前至少是处于准备通过提案阶段,表示第一阶段大家都已经决定要通过了,此时便可以直接通过。(也就是第一阶段的预通知起到了保障的作用))

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