分布式理论(四)3PC协议
3PC:three phase commit 三阶段提交协议,是二阶段提交的改进
三阶段提交的两个改动点:
- 引入超时机制。同时在协调者和参与者之中都引入了超时机制。
- 在第一阶段和第二阶段中插入一个准备阶段,保证了在最后提交阶段之前各参与节点的状态是一致的。
阶段一:Can Commit
- 事务询问。协调者向所有的参与者发送一个包含事务内容的 canCommit 请求,询问是否可以执行事务提交操作,并开始等待各参与者的响应。
- 各个参与者向协调者反馈事务询问的响应。参与者接收来自协调者的 canCommit 请求,如果参与者认为自己可以顺利执行事务,就返回 Yes,并进入预备状态,否则反馈 No 响应。
阶段二:Pre Commit(分情况执行)
根据参与者的响应情况,来决定是否可以执行事务的PreCommit操作。有以下2种可能。
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执行事务预执行。协调者从所有的参与者获得的反馈都是Yes响应,执行事务的预执行。
- 发送预提交请求。协调者向参与者发送PreCommit请求,并进入Prepared阶段。
- 事务预提交 。参与者接收到PreCommit请求后,会执行事务操作,并将undo和redo信息记录到事务日志中。
- 响应反馈。如果参与者成功的执行了事务操作,则返回ACK响应,同时开始等待最终指令。
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执行事务中断。有任何一个参与者向协调者发送了No响应,或者等待超时之后,协调者都没有接到参与者的响应执行事务的中断。
- 发送中断请求。协调者向所有参与者发送abort请求。
- 中断事务。参与者收到来自协调者的abort请求之后(或超时之后,仍未收到协调者的请求),执行事务的中断。
阶段三:Do Commit,(分情况执行)进行真正的事务提交
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执行提交。协调者从所有的参与者获得的反馈都是Yes响应,执行事务的提交。
- 发送提交请求。协调接收到参与者发送的ACK响应,那么他将从预提交状态进入到提交状态。并向所有参与者发送doCommit请求。
- 事务提交。参与者接收到doCommit请求之后,执行正式的事务提交。并在完成事务提交之后释放所有事务资源。
- 响应反馈。事务提交完之后,向协调者发送Ack响应。
- 完成事务。协调者接收到所有参与者的ack响应之后,完成事务。
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中断事务。协调者没有接收到参与者发送的ACK响应(可能是接受者发送的不是ACK响应,也可能响应超时),那么就会执行中断事务。
- 发送中断请求。协调者向所有参与者发送abort请求
- 事务回滚。参与者接收到abort请求之后,利用其在阶段二记录的undo信息来执行事务的回滚操作,并在完成回滚之后释放所有的事务资源。
- 反馈结果。参与者完成事务回滚之后,向协调者发送ACK消息
- 中断事务。协调者接收到参与者反馈的ACK消息之后,执行事务的中断。
【注意】在doCommit阶段,如果参与者无法及时接收到来自协调者的doCommit或者rebort请求时,会在等待超时之后,会继续进行事务的提交。一句话概括就是,当进入第三阶段时,由于网络超时等原因,虽然参与者没有收到commit或者abort响应,但是他有理由相信:成功提交的几率很大。
整个过程图
优缺点:
- 优点:解决了单点故障,因为一旦参与者无法及时收到来自协调者的信息之后,他会默认执行commit。而不会一直持有事务资源并处于阻塞状态。减少了阻塞范围(第一个阶段是不阻塞的)。
- 缺点:数据不一致,由于网络原因,协调者发送的abort响应没有及时被参与者接收到,那么参与者在等待超时之后执行了commit操作。这样就和其他接到abort命令并执行回滚的参与者之间存在数据不一致的情况。
参考:
2PC&&3PC:https://www.jianshu.com/p/dd6a340e50b2
分布式理论(四)—— 一致性协议之 3PC:https://www.cnblogs.com/stateis0/p/9062128.html