事務(wù)協(xié)調(diào)者(事務(wù)管理器)給每個(gè)參與者(資源管理器)發(fā)送Prepare消息,每個(gè)參與者要么直接返回失敗(如權(quán)限驗(yàn)證失敗),要么在本地執(zhí)行事務(wù),寫(xiě)本地的redo和undo日志,但不提交,到達(dá)一種“萬(wàn)事俱備,只欠東風(fēng)”的狀態(tài)。
可以進(jìn)一步將準(zhǔn)備階段分為以下三個(gè)步驟:
1)協(xié)調(diào)者節(jié)點(diǎn)向所有參與者節(jié)點(diǎn)詢(xún)問(wèn)是否可以執(zhí)行提交操作(vote),并開(kāi)始等待各參與者節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)。
2)參與者節(jié)點(diǎn)執(zhí)行詢(xún)問(wèn)發(fā)起為止的所有事務(wù)操作,并將Undo信息和Redo信息寫(xiě)入日志。(注意:若成功這里其實(shí)每個(gè)參與者已經(jīng)執(zhí)行了事務(wù)操作)
3)各參與者節(jié)點(diǎn)響應(yīng)協(xié)調(diào)者節(jié)點(diǎn)發(fā)起的詢(xún)問(wèn)。如果參與者節(jié)點(diǎn)的事務(wù)操作實(shí)際執(zhí)行成功,則它返回一個(gè)”同意”消息;如果參與者節(jié)點(diǎn)的事務(wù)操作實(shí)際執(zhí)行失敗,則它返回一個(gè)”中止”消息。
提交階段
如果協(xié)調(diào)者收到了參與者的失敗消息或者超時(shí),直接給每個(gè)參與者發(fā)送回滾(Rollback)消息;否則,發(fā)送提交(Commit)消息;參與者根據(jù)協(xié)調(diào)者的指令執(zhí)行提交或者回滾操作,釋放所有事務(wù)處理過(guò)程中使用的鎖資源。(注意:必須在最后階段釋放鎖資源)
接下來(lái)分兩種情況分別討論提交階段的過(guò)程。
當(dāng)協(xié)調(diào)者節(jié)點(diǎn)從所有參與者節(jié)點(diǎn)獲得的相應(yīng)消息都為”同意”時(shí):
1)協(xié)調(diào)者節(jié)點(diǎn)向所有參與者節(jié)點(diǎn)發(fā)出”正式提交(commit)”的請(qǐng)求。
2)參與者節(jié)點(diǎn)正式完成操作,并釋放在整個(gè)事務(wù)期間內(nèi)占用的資源。
3)參與者節(jié)點(diǎn)向協(xié)調(diào)者節(jié)點(diǎn)發(fā)送”完成”消息。
4)協(xié)調(diào)者節(jié)點(diǎn)受到所有參與者節(jié)點(diǎn)反饋的”完成”消息后,完成事務(wù)。
如果任一參與者節(jié)點(diǎn)在第一階段返回的響應(yīng)消息為”中止”,或者 協(xié)調(diào)者節(jié)點(diǎn)在第一階段的詢(xún)問(wèn)超時(shí)之前無(wú)法獲取所有參與者節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)消息時(shí):
1)協(xié)調(diào)者節(jié)點(diǎn)向所有參與者節(jié)點(diǎn)發(fā)出”回滾操作(rollback)”的請(qǐng)求。
2)參與者節(jié)點(diǎn)利用之前寫(xiě)入的Undo信息執(zhí)行回滾,并釋放在整個(gè)事務(wù)期間內(nèi)占用的資源。
3)參與者節(jié)點(diǎn)向協(xié)調(diào)者節(jié)點(diǎn)發(fā)送”回滾完成”消息。
4)協(xié)調(diào)者節(jié)點(diǎn)受到所有參與者節(jié)點(diǎn)反饋的”回滾完成”消息后,取消事務(wù)。
不管最后結(jié)果如何,第二階段都會(huì)結(jié)束當(dāng)前事務(wù)。
二階段提交看起來(lái)確實(shí)能夠提供原子性的操作,但是不幸的事,二階段提交還是有幾個(gè)缺點(diǎn)的:
1、同步阻塞問(wèn)題。執(zhí)行過(guò)程中,所有參與節(jié)點(diǎn)都是事務(wù)阻塞型的。當(dāng)參與者占有公共資源時(shí),其他第三方節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)公共資源不得不處于阻塞狀態(tài)。
2、單點(diǎn)故障。由于協(xié)調(diào)者的重要性,一旦協(xié)調(diào)者發(fā)生故障。參與者會(huì)一直阻塞下去。尤其在第二階段,協(xié)調(diào)者發(fā)生故障,那么所有的參與者還都處于鎖定事務(wù)資源的狀態(tài)中,而無(wú)法繼續(xù)完成事務(wù)操作。(如果是協(xié)調(diào)者掛掉,可以重新選舉一個(gè)協(xié)調(diào)者,但是無(wú)法解決因?yàn)閰f(xié)調(diào)者宕機(jī)導(dǎo)致的參與者處于阻塞狀態(tài)的問(wèn)題)
3、數(shù)據(jù)不一致。在二階段提交的階段二中,當(dāng)協(xié)調(diào)者向參與者發(fā)送commit請(qǐng)求之后,發(fā)生了局部網(wǎng)絡(luò)異常或者在發(fā)送commit請(qǐng)求過(guò)程中協(xié)調(diào)者發(fā)生了故障,這回導(dǎo)致只有一部分參與者接受到了commit請(qǐng)求。而在這部分參與者接到commit請(qǐng)求之后就會(huì)執(zhí)行commit操作。但是其他部分未接到commit請(qǐng)求的機(jī)器則無(wú)法執(zhí)行事務(wù)提交。于是整個(gè)分布式系統(tǒng)便出現(xiàn)了數(shù)據(jù)部一致性的現(xiàn)象。
4、二階段無(wú)法解決的問(wèn)題:協(xié)調(diào)者再發(fā)出commit消息之后宕機(jī),而唯一接收到這條消息的參與者同時(shí)也宕機(jī)了。那么即使協(xié)調(diào)者通過(guò)選舉協(xié)議產(chǎn)生了新的協(xié)調(diào)者,這條事務(wù)的狀態(tài)也是不確定的,沒(méi)人知道事務(wù)是否被已經(jīng)提交。
由于二階段提交存在著諸如同步阻塞、單點(diǎn)問(wèn)題、腦裂等缺陷,所以,研究者們?cè)诙A段提交的基礎(chǔ)上做了改進(jìn),提出了三階段提交。
3PC
三階段提交(Three-phase commit),也叫三階段提交協(xié)議(Three-phase commit protocol),是二階段提交(2PC)的改進(jìn)版本。
與兩階段提交不同的是,三階段提交有兩個(gè)改動(dòng)點(diǎn)。
評(píng)論
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