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分布式事务

简介

分布式事务是企业集成中的一个技术难点，也是每一个分布式系统架构中都会涉及到的一个东西，特别是在微服务架构中，几乎可以说是无法避免。

二、数据库事务

数据库事务的几个特性：原子性(Atomicity )、一致性( Consistency )、隔离性或独立性( Isolation)和持久性(Durabilily)，简称就是ACID。

分布式的网络环境很复杂，容易出现的问题：

机器宕机、网络异常、消息丢失、消息乱序、数据错误、不可靠的TCP、存储数据丢失...

三、分布式系统CAP与BASE

CAP定理

CAP定理是由加州大学伯克利分校Eric Brewer教授提出来的，他指出WEB服务无法同时满足一下3个属性：

一致性(Consistency) ： 客户端知道一系列的操作都会同时发生(生效)

可用性(Availability) ： 每个操作都必须以可预期的响应结束

分区容错性(Partition tolerance) ： 即使出现单个组件无法可用,操作依然可以完成

关系型数据库选择CA

非关系型数据库选择CP

Cassandra:选择是AP

BASE理论

在分布式系统中，我们往往追求的是可用性，它的重要程序比一致性要高，那么如何实现高可用性呢？ 前人已经给我们提出来了另外一个理论，就是BASE理论，它是用来对CAP定理进行进一步扩充的。BASE理论指的是：

Basically Available（基本可用）

Soft state（软状态）

Eventually consistent（最终一致性）

BASE理论是对CAP中的一致性和可用性进行一个权衡的结果，理论的核心思想就是：我们无法做到强一致，但每个应用都可以根据自身的业务特点，采用适当的方式来使系统达到最终一致性（Eventual consistency）。

四、分布式事务解决方案

1、基于XA协议的两阶段提交方案

交易中间件与数据库通过 XA 接口规范，使用两阶段提交来完成一个全局事务， XA 规范的基础是两阶段提交协议。

第一阶段是表决阶段，所有参与者都将本事务能否成功的信息反馈发给协调者；

第二阶段是执行阶段，协调者根据所有参与者的反馈，通知所有参与者，步调一致地在所有分支上提交或者回滚。

LCN；分布式事务框架 https://github.com/codingapi/tx-lcn/wiki

2、TCC方案

TCC方案在电商、金融领域落地较多。TCC方案其实是两阶段提交的一种改进。其将整个业务逻辑的每个分支显式的分成了Try、Confirm、Cancel三个操作。Try部分完成业务的准备工作，confirm部分完成业务的提交，cancel部分完成事务的回滚。基本原理如下图所示。

3、基于消息的最终一致性方案

4、阿里的GTS (收费)

在业务函数外围使用@TxcTransaction注解即可开启分布式事务。Dubbo应用通过隐藏参数将GTS的事务xid传播到服务端。

@TxcTransaction(timeout = 1000 * 10)
public void Bussiness(OrderService orderService, StockService stockService, String userId) {
    //获取事务上下文
    String xid = TxcContext.getCurrentXid();
    //通过RpcContext将xid传到一个服务端
    RpcContext.getContext().setAttachment("xid", xid);
    
    //执行自己的业务逻辑
    int productId = new Random().nextInt(100);
    int productNum = new Random().nextInt(100);
    OrderDO orderDO = new OrderDO(userId, productId, productNum, new Timestamp(new Date().getTime()));
    orderService.createOrder(orderDO);
    
    //通过RpcContext将xid传到另一个服务端
    RpcContext.getContext().setAttachment("xid",xid);
    stockService.updateStock(orderDO);
}

public int updateStock(OrderDO orderDO) {
    //获取全局事务ID，并绑定到上下文
    String xid = RpcContext.getContext().getAttachment("xid");
    TxcContext.bind(xid,null);
    //执行自己的业务逻辑
    int ret = jdbcTemplate.update("update stock set amount = amount - ? where product_id = ?",new Object[]{orderDO.getNumber(), orderDO.getProductId()});
    TxcContext.unbind();
    return ret;
}