分布式事务在分布式系统经常遇见，也是大厂经常考察的内容，下面我就重点详解四大主流分布式事务方案@mikechen

分布式事务

分布式事务是指涉及多个参与者，通常是不同的计算机节点或服务的事务操作，因此需要跨多个节点执行事务操作。

如下图所示：

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分布式事务需要确保所有相关操作要么全部成功执行，要么全部回滚，以维护数据的一致性和可靠性。

分布式事务解决方案

常见的分布式事务解决方案，主要包含有以下四种：

两阶段提交协议

两阶段提交协议，Two-Phase Commit，简称是2PC，该协议包括：准备和提交两个阶段。

如下图所示:

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1.准备阶段

协调者向所有参与者发送准备请求，参与者执行事务准备，并向协调者发送准备就绪的通知。

2.提交阶段

如果所有参与者都准备就绪，则协调者向所有参与者发送提交请求，参与者执行事务提交。

如果所有参与者都成功提交了事务，则事务成功完成。

否则，如果任何一个参与者失败或者无法提交，则所有参与者都会被要求回滚（Rollback）事务，以保持一致性。

2PC的优点是简单易懂，并且在理想情况下能够保证分布式系统中事务的原子性和一致性。

两阶段有如下几个缺点：

1.阻塞问题

在2PC的准备阶段，协调者需要等待所有参与者的响应，这可能会导致整个系统的阻塞。

2.单点故障

在2PC中，协调者是一个单点，它负责协调所有参与者的操作。

如果协调者发生故障，那么整个事务可能会无法完成，即使参与者的大部分已经准备好了，这种单点故障会影响系统的可用性和可靠性。

3.数据不一致性

2PC无法处理所有故障情况，例如：协调者和参与者之间的网络分区或者通信失败。

在这种情况下，可能会出现数据不一致性，一些参与者已经提交了事务，而另一些参与者却未收到提交指令，导致系统状态混乱。

三阶段提交协议

三阶段提交协议，Three-phase commit, 简称是3PC，3PC是2PC的改进版。

如下图所示：

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3PC的主要思想是引入一个【预提交阶段】，以减轻2PC中的阻塞问题，同时保持原子性和一致性。

3PC，主要分为三个阶段：

1.预提交阶段

协调者询问参与者是否可以提交事务，并等待它们的响应，如果所有参与者都同意，则进入下一阶段。

2.提交阶段

协调者向所有参与者发送提交请求，要求它们提交事务，如果任何参与者无法提交，则执行回滚。

3.确认阶段

协调者向所有参与者发送确认消息，告知它们事务已经提交，这一阶段用于解决2PC中的阻塞问题。

3PC相较于2PC的优点是在第一阶段引入了一个“询问”阶段，避免了2PC的直接准备阶段可能出现的长时间阻塞问题。

两阶段与三阶段对比，如下图所示：

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补偿事务

TCC（Try-Confirm-Cancel）是一种补偿性事务处理模式，用于实现分布式系统中的一致性操作。

如下图所示：

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TCC模式通过三个阶段的操作来确保事务的一致性：尝试（Try）、确认（Confirm）和取消（Cancel）。

1.尝试阶段（Try）

在尝试阶段，系统会尝试执行事务操作的所有必要检查和准备工作，以确保事务能够成功执行。

这包括检查资源的可用性、锁定所需资源等，如果所有的检查都通过，系统会记录下所有的尝试操作，但并不会实际执行事务。

2.确认阶段（Confirm）

在确认阶段，系统会执行事务操作，并且确认之前所做的尝试操作。

如果事务操作成功执行，系统将确认并提交事务，在这个阶段，系统会持久化事务的结果，确保事务的最终执行。

3.取消阶段（Cancel）

如果在尝试阶段或者确认阶段发生了错误或者异常情况，系统将进入取消阶段。

在这个阶段，系统会执行逆向操作，取消之前尝试阶段所做的操作，这样可以确保系统的状态回滚到事务开始之前的状态，以维持数据的一致性。

TCC模式允许开发人员在每个阶段都定义自己的业务逻辑和补偿操作，以适应不同的业务需求。

但是，TCC模式要求开发人员在每个阶段都显式定义业务逻辑和补偿操作，这增加了系统的复杂性和开发成本，需要设计和维护每个阶段的逻辑，并确保它们之间的一致性。

最终一致性

最终一致性是分布式系统中的一种一致性模型，它允许数据副本在一段时间内的状态之间存在不一致，但最终将会达到一致的状态。

如下图所示：

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在最终一致性模型中，节点之间的数据同步通常是通过消息传递来实现的。

当一个节点的数据发生变化时，它会通过异步方式将消息发送给其他节点，由于消息传递是异步的，因此节点之间的数据同步可能会有一定的延迟。

因此，最终一致性模型允许节点之间的数据副本，在一段时间内存在不一致，但最终会收敛到一致的状态。