CAP定理
- Consistency 一致性 (强一致性)
- 强一致性,要求更新过的数据能被后续的访问都能看到
- 若一致性,能容忍后续的部分或者全部访问不到
- 最终一致性,经过一段时间后要求能访问到更新后的数据
- Avaliability 可用性 (只要收到用户请求,服务器必须给出回应)
-
Partition tolerance 分区容错 (区间通信可能失败)
CAP定理-1.png
BASE理论
Basically Available(基本可用)
假设系统出现了不可预知的故障,但还是能用,相比较正常的系统而言;
Soft state(软状态)
相对于原子性而言,要求多个节点的数据副本都是一致的,这是一种硬状态。软状态指的是:允许系统中的数据存在中间状态,并认为该状态不影响系统的整体可用性,即允许系统在多个不同节点的数据副本存在数据延时。
Eventually consistent(最终一致性)
系统能够保证在没有其他新的更新操作的情况下,数据最终一定能够达到一致的状态。因此所有客服端对系统的数据访问最终都能够获取到最新的值。
分布式事务解决方案
1. 基于XA协议的两阶段提交
分布式事务处理的XA规范-1XA规范中分布式事务有AP,RM,TM组成:
- AP(应用程序 Application Program):AP定义事务边界(定义事务开始和结束)并访问事务边界内的资源。
- RM(资源管理器 Resource Manager):RM管理计算机共享的资源,许多软件都可以去访问这些资源,资源包含比如数据库,文件系统,打印机服务器等。
- TM(事务管理器Transaction Manager):负责管理全局事务,分配事务唯一标识,监控事务的执行进度,并负责事务的提交、回滚、失败恢复等。
二阶段协议:
第一阶段TM要求所有RM准备提交对应的事务分支,询问RM是否有能力保证成功的提交事务分支,RM根据自己的情况,如果判断自己进行的工作可以被提交,那就对工作内容进行持久化,并给TM回执OK;否则给TM回执NO。RM在发送了否定答复并回滚了已经的工作后,就可以丢弃这个事务分支信息了。
第二阶段TM根据阶段1各个RM Perpare的结果,决定是提交还是回滚事务。如果所有的RM都prepare成功,那么TM通知所有的RM进行提交,如果有RM prepare回执No的话,则TM通知所有RM回滚自己的事务分支。
也就是TM与RM之间是通过两阶段提交协议进行交互的。
优点:尽量保证了数据的强一致性,适合对数据强一致性要求很高的关键领域(金融领域)。(其实也不能百分百保证强一致)
缺点:实现复杂,牺牲了可用性,对性能影响较大,不适合高并发高性能场景。
2. TCC补偿机制
TCC 其实就是采用的补偿机制,其核心思想是:针对每个操作,都要注册一个与其对应的确认和补偿(撤销)操作。它氛围三个阶段:
- Try 阶段主要是对业务系统做检测及资源预留
- Confirm 阶段主要是对业务系统做确认提交,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。即:只要Try成功,Confirm一定成功。
- Cancle 阶段主要是在业务执行错误,需要回滚的状态下执行的业务取消,预留资源释放。
TCC补偿机制
例如:A要向B 转账,思路大概是:
我们有一个本地方法,里面依次调用- 1.首先在Try阶段,要先调用远程接口把B和A的钱冻结起来。
- 2.在Confirm阶段,执行远程调用的转账的操作,转账成功进行解冻。
- 3.如果第2步执行成功,那么转账成功,如果第二步执行失败,则调用远程冻结接口对应的解冻方法(Cancle)。
优点: 相比两阶段提交,可用性比较强
缺点: 数据的一致性要差一些。TCC属于应用曾的一种补偿方式,所以需要程序员在实现的适合多谢很多补偿的代码,在一些场景中,一些业务流程可能用TCC不太好定义及处理。
3. 消息最终一致性
消息最终一致性.png基本思路:
消息生产方,需要额外建立一个消息表,并记录消息发送状态。消息表和业数据谁要在一个事务里提交,也就是说他们要在一个数据库里面,然后消息会经过MQ发送到消息的消费方,如果消息发送失败,会进行重试发送。消息消费方,需要处理这个消息,并完成自己的业务逻辑。此时如果本地事务处理成功,表明已经处理成功了,如果处理失败,那么就会重试执行,如果是业务上面的失败,可以给生产方发送一个业务补偿消息,通知生产方进行回滚等操作。
生产方和消费方定时扫描本地消息表,把还没处理完成的消息或者失败的消息再发送一遍,如果有靠谱的自动对账补账逻辑,这种方案还是非常实用的。
优点: 一种非常典型的实现,避免了分布式事务,实现了最终一致性。
缺点: 消息表会耦合到业务系统中,如果没有封装好的解决方案,会有很多杂活需要处理。
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