文章目录
- CAP理论
- BASE 理论
- seata解决分布式事务
- seata重要对象
- XA模式
- AT模式
- TCC模式
- saga模式
CAP理论
CAP理论指出在分布式系统中三个属性不可能同时满足。
Consistency 一致性:在分布式的多个节点(副本)的数据必须是一样的(强一致)
Availability 可用性:调用系统的每个都必须有正常的响应(即使请求到不正常的节点也要能响应)
Partition tolerance 分区容错:系统在遇到网络分区故障的时候 部分节点于集群失去联系形成了独立的分区;容错是指在分区的时候系统仍然可以提供服务。
首先P一定要保证的,要不然就是只能把所有的节点放在同一台服务器上,“所有的节点同生共死”,这显然就不是分布式了,也违背了分布式的初衷。
在保证分区容错的基础上 A和C能不能共存呢
假设我们首先保证一致性:
N1和N2两个节点,当数据写入N1节点的时候,数据还没同步到N2节点,这时N2节点就不能对外提供服务,请求N2节点需要等待或者超时这时N2就牺牲了可用性,必须等到N2和N1的数据完全同步后才可以对外提供服务
假设我们优先保证可用性:
N1和N2两个节点,当数据写入N1节点的时候,数据还没同步到N2节点,
请求N2节点,N2节点保证正常的影响,但是这时响应的数据就不是最新的数据,牺牲了一致性。
我们无法同时确保一致性和可用性达到理想状态。二者就像是天平的两端,提升一方就意味着另一方的妥协。要根据实际业务需求和容忍度来决定在 CAP 三要素中如何取舍
BASE 理论
base理论是cap理论的基础上演化出来的
Basically Available 基本可用
在发生分区容错的时候,系统保证基本可用,只是相比较正常的系统而言,可能会有响应时间上的损失,或者功能上的降级。
Soft State 软状态
允许数据在各个节点的数据在一定时间内可以不一致,存在中间状态,中间状态不影响服务整体的可用性。
Eventually Consistent 最终一致性
软状态可以出现,但是不能一直是软状态,最终数据还是要一致的。
分布式事务也是基于这个理论其前提来设计的。
seata解决分布式事务
Seata 是一款开源的分布式事务解决方案,致力于提供高性能和简单易用的分布式事务服务。Seata 将为用户提供了 XA 、AT、TCC、SAGA 事务模式.
官方网站 https://seata.apache.org/zh-cn
seata重要对象
TC (Transaction Coordinator) - 事务协调者
维护全局和分支事务的状态,驱动全局事务提交或回滚。
TM (Transaction Manager) - 事务管理器
定义全局事务的范围:开始全局事务、提交或回滚全局事务。
RM (Resource Manager) - 资源管理器
管理分支事务处理的资源,与TC交谈以注册分支事务和报告分支事务的状态,并驱动分支事务提交或回滚。
XA模式
原理:XA规范是X/Open 组织针对二阶段提交协议的实现做的规范。目前几乎所有的主流数据库都对XA规范提供了支持。
seata的XA模式依赖数据库本身对XA模式的一种支持,在数据库的基础上做了一些封装。
优点:强一致性,简单对代码没有入侵
缺点:一阶段锁定资源一直持有数据库锁二阶段才能释放锁,性能比较差
数据库必须支持XA模式
AT模式
同样采用的是分阶段提交的事务模型,解决了XA模式中锁定资源时间过长的缺陷,使用的比较多。
AT模式于XA模式区别:
XA模式一阶段 锁定资源不提交事务,AT模式一阶段直接提交事务
XA模式依赖数据库的事务滚回,AT模式依赖的数据库快照回滚
XA模式是强一致性,AT模式是最终一致性。
AT模式的写隔离
优点:
一阶段完成直接提交事务,释放资源,性能比较好
利用全局事务实现读写隔离
没有代码入侵,框架自动进行数据的回滚
缺点:
两阶段之间是软状态,最终一致性
框架的快照回复功能会影响性能,但也比XA模式性能好很多
TCC模式
TCC模式与AT模式相似每个阶段都是独立的事务,不同的是TCC是通过人工编码来实现数据恢复的
1.try 资源的检测和预留
2.Confirm 执行业务操作,要求try成功 confirm一定也要成功
3.cancel 预留资源的释放,可以理解成try的反向操作
这种模式比较适合修改操作 修改余额 修改库存等 这种需要预留资源,如果是insert就不适用,类似保存订单这种就不适合用TCC
空回滚:其中一个分支事务的try阻塞没有执行,所以在执行回滚的cancel 没有预留的资源
业务悬挂:try阻塞没有执行,执行了回滚的cancel,回滚执行完成之后,try的阻塞消失了,又开始执 行try。
编写代码注意事项:允许空回滚,避免业务悬挂,在try之前判断没有回滚过才执行,在执行回滚之前要先判断该分支事务的try已经执行了。
优点:不需要全局锁性能好;不依赖数据库的事务机制,nosql数据库也支撑
缺点:有代码入侵
saga模式
是一种长事务的解决方案,也是分为两阶段提交
一阶段:直接提交本地事务
二阶段:成功则什么都不做,失败则通过手动的补偿来回滚
优点:事务的参与者可以基于事件的驱动实现异步调用,吞吐量高;
无锁性能好;不需要TCC编写那么多的代码
缺点:没有隔离性,可能会有脏写;软状态持续时间长,中间时间不确定