常见的分布式解决方案

1、两阶段提交协议（2PC）

　　解决分布式系统的数据一致性问题出现了两阶段提交协议（2 Phase Commitment Protocol），

两阶段提交由协调者和参与者组成，共经过两个阶段和三个操作，部分关系数据库如Oracle、MySQL支持两阶段提交协议。

说到2pc就不得不聊聊数据库分布式事务中的XA transactions

在XA协议中分为两阶段:

第一阶段：事务管理器要求每个涉及到事务的数据库预提交(precommit)此操作，并反映是否可以提交.
第二阶段：事务协调器要求每个数据库提交数据，或者回滚数据。

举一个例子：

1、应用程序通过事务协调器向两个库发起prepare，两个数据库收到消息分别执行本地事务（记录日志），

　　但不提交，如果执行成功则回复yes，否则回复no。

2、事务协调器收到回复，只要有一方回复no则分别向参与者发起回滚事务，参与者开始回滚事务。

3、事务协调器收到回复，全部回复yes，此时向参与者发起提交事务。

　　如果参与者有一方提交事务失败则由事务协调器发起回滚事务。

优点：

　　尽量保证了数据的强一致，实现成本较低，在各大主流数据库都有自己实现，对于MySQL是从5.5开始支持。

缺点:

单点问题:事务管理器在整个流程中扮演的角色很关键，如果其宕机，比如在第一阶段已经完成，

　　在第二阶段正准备提交的时候事务管理器宕机，资源管理器就会一直阻塞，导致数据库无法使用。

同步阻塞:在准备就绪之后，资源管理器中的资源一直处于阻塞，直到提交完成，释放资源。

数据不一致:两阶段提交协议虽然为分布式数据强一致性所设计，但仍然存在数据不一致性的可能，比如在第二阶段中，

假设协调者发出了事务commit的通知，但是因为网络问题该通知仅被一部分参与者所收到并执行了commit操作，

其余的参与者则因为没有收到通知一直处于阻塞状态，这时候就产生了数据的不一致性。

2、事务补偿（TCC）

　　TCC事务补偿是基于2PC实现的业务层事务控制方案，它是Try、Confirm和Cancel三个单词的首字母，含义如下：

1、Try 检查及预留业务资源完成提交事务前的检查，并预留好资源。
2、Confirm 确定执行业务操作，对try阶段预留的资源正式执行。
3、Cancel 取消执行业务操作，对try阶段预留的资源释放。

TCC方案在电商、金融领域落地较多。TCC方案其实是两阶段提交的一种改进。

其将整个业务逻辑的每个分支显式的分成了Try、Confirm、Cancel三个操作。

Try部分完成业务的准备工作，confirm部分完成业务的提交，cancel部分完成事务的回滚。

基本原理如下图所示。

事务开始时，业务应用会向事务协调器注册启动事务。之后业务应用会调用所有服务的try接口，

完成一阶段准备。之后事务协调器会根据try接口返回情况，决定调用confirm接口或者cancel接口。

如果接口调用失败，会进行重试。

举一个例子：下单减库存的业务

1、Try

下单业务由订单服务和库存服务协同完成，在try阶段订单服务和库存服务完成检查和预留资源。

订单服务检查当前是否满足提交订单的条件（比如：当前存在未完成订单的不允许提交新订单）。

库存服务检查当前是否有充足的库存，并锁定资源。

2、Confirm

订单服务和库存服务成功完成Try后开始正式执行资源操作。

订单服务向订单写一条订单信息。

库存服务减去库存。

3、Cancel

如果订单服务和库存服务有一方出现失败则全部取消操作。

订单服务需要删除新增的订单信息。

库存服务将减去的库存再还原。

优点：

最终保证数据的一致性，在业务层实现事务控制，灵活性好。

缺点：

开发成本高，每个事务操作每个参与者都需要实现try/confirm/cancel三个接口。

注意：

TCC的try/confirm/cancel接口都要实现幂等性（幂等性是指同一个操作无论请求多少次，其结果都相同。），

在为在try、confirm、cancel失败后要不断重试。

3、消息队列实现最终一致

　　本方案是将分布式事务拆分成多个本地事务来完成，并且由消息队列异步协调完成，如下图：下边以下单减少库存为例来说明：

1、订单服务和库存服务完成检查和预留资源。

2、订单服务在本地事务中完成添加订单表记录和添加“减少库存任务消息”。

3、由定时任务根据消息表的记录发送给MQ通知库存服务执行减库存操作。

4、库存服务执行减少库存，并且记录执行消息状态（为避免重复执行消息，在执行减库存之前查询是否执行过此消息）。

5、库存服务向MQ发送完成减少库存的消息。

6、订单服务接收到完成库存减少的消息后删除原来添加的“减少库存任务消息”。

实现最终事务一致要求：预留资源成功理论上要求正式执行成功，如果执行失败会进行重试，要求业务执行方法实现幂等。

优点 ：

由MQ按异步的方式协调完成事务，性能较高。

不用实现try/confirm/cancel接口，开发成本比TCC低。

缺点：

此方式基于关系数据库本地事务来实现，会出现频繁读写数据库记录，浪费数据库资源，另外对于高并发操作不是最佳方案。