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分布式事务有哪些常见的实现方案?-TCC

来源:图灵教育
时间:2024-04-12 13:35:28
 

TCC:

1、什么是TCC:

TCC(Try Confirm Cancel)是应用层的两阶段提交,所以对代码的侵入性强,其核心思想是:针对每个操作,都要实现对应的确认和补偿操作,也就是业务逻辑的每个分支都需要实现 try、confirm、cancel 三个操作,第一阶段由业务代码编排来调用Try接口进行资源预留,当所有参与者的 Try 接口都成功了,事务协调者提交事务,并调用参与者的 confirm 接口真正提交业务操作,否则调用每个参与者的 cancel 接口回滚事务,并且由于 confirm 或者 cancel 有可能会重试,因此对应的部分需要支持幂等。

2、TCC的执行流程:

TCC的执行流程可以分为两个阶段,分别如下:

(1)第一阶段:Try,业务系统做检测并预留资源 (加锁,锁住资源),比如常见的下单,在try阶段,我们不是真正的减库存,而是把下单的库存给锁定住。

(2)第二阶段:根据第一阶段的结果决定是执行confirm还是cancel

  • Confirm:执行真正的业务(执行业务,释放锁)
  • Cancle:是对Try阶段预留资源的释放(出问题,释放锁)

3、TCC如何保证最终一致性:

  • TCC 事务机制以 Try 为中心的,Confirm 确认操作和 Cancel 取消操作都是围绕 Try 而展开。因此,Try 阶段中的操作,其保障性是最好的,即使失败,仍然有 Cancel 取消操作可以将其执行结果撤销。
  • Try阶段执行成功并开始执行 Confirm 阶段时,默认 Confirm 阶段是不会出错的,也就是说只要 Try 成功,Confirm 一定成功(TCC设计之初的定义)
  • Confirm 与 Cancel 如果失败,由TCC框架进行重试补偿
  • 存在极低概率在CC环节彻底失败,则需要定时任务或人工介入

4、TCC的注意事项:

(1)允许空回滚:

空回滚出现的原因是 Try 超时或者丢包,导致 TCC 分布式事务二阶段的 回滚,触发 Cancel 操作,此时事务参与者未收到Try,但是却收到了Cancel 请求,如下图所示:

所以 cancel 接口在实现时需要允许空回滚,也就是 Cancel 执行时如果发现没有对应的事务 xid 或主键时,需要返回回滚成功,让事务服务管理器认为已回滚。

(2)防悬挂控制:

悬挂指的是二阶段的 Cancel 比 一阶段的Try 操作先执行,出现该问题的原因是 Try 由于网络拥堵而超时,导致事务管理器生成回滚,触发 Cancel 接口,但之后拥堵在网络的 Try 操作又被资源管理器收到了,但是 Cancel 比 Try 先到。但按照前面允许空回滚的逻辑,回滚会返回成功,事务管理器认为事务已回滚成功,所以此时应该拒绝执行空回滚之后到来的 Try 操作,否则会产生数据不一致。因此我们可以在 Cancel 空回滚返回成功之前,先记录该条事务 xid 或业务主键,标识这条记录已经回滚过,Try 接口执行前先检查这条事务xid或业务主键是否已经标记为回滚成功,如果是则不执行 Try 的业务操作。

(3)幂等控制:

由于网络原因或者重试操作都有可能导致 Try - Confirm - Cancel 3个操作的重复执行,所以使用 TCC 时需要注意这三个操作的幂等控制,通常我们可以使用事务 xid 或业务主键判重来控制。

5、TCC方案的优缺点:

(1)TCC 事务机制相比于上面介绍的 XA 事务机制,有以下优点:

  • 性能提升:具体业务来实现,控制资源锁的粒度变小,不会锁定整个资源。
  • 数据最终一致性:基于 Confirm 和 Cancel 的幂等性,保证事务最终完成确认或者取消,保证数据的一致性。
  • 可靠性:解决了 XA 协议的协调者单点故障问题,由主业务方发起并控制整个业务活动,业务活动管理器也变成多点,引入集群。

(2)缺点:TCC 的 Try、Confirm 和 Cancel 操作功能要按具体业务来实现,业务耦合度较高,提高了开发成本。