分布式事务(四)——TCC补偿模式解决方案

系列目录:

  • 《分布式事务(一)—— 事务的基本概念》

  • 《分布式事务(二)—— CAP和Base理论》

  • 《分布式事务(三)—— 两阶段提交解决方案(2PC)》

一、常见分布式事务解决方案

  • 两阶段提交(2PC,Two-phase Commit)
  • TCC补偿模式
  • 基于本地消息表实现最终一致性
  • 基于可靠消息最终一致方案
  • 最大努力通知

二、TCC补偿模式解决方案

  TCC是(Try Confirm Cancel)的缩写,每个单词代表了事务处理的不同阶段。其主要的思想是放弃了数据库事务的commit和rollback的方法,转而用状态的逻辑来区分不同的阶段,简单来说,就是把原来的一个业务处理的方法,拆分成三个方法,即try、confirm、和concel三个方法,在实际调用的过程中,首先调用try方法,看各个业务能否执行成功,如果都能成功,那就用confirm来确定,如果不能成功,就用cancel来取消。
  看上去,Tcc好像和2PC有点像,但是在本质上有很大的区别,2PC是利用数据库事务来实现的,而TCC是利用数据的中间状态来实现的,比如在库存扣减的业务中,在数据库设计的时候,一般会增加一个freeze字段来区分商品的冻结的库存,在try的过程中,只是将freeze的数值增加,将库存冻结,在confirm的过程中,才会真正的降低库存,在cancel中会将冻结的数值返回去。达到数据的一致性。总体来说,TCC在业务数据上做状态的标志,没有使用数据库的事务,和2PC有本质的区别。

TCC的设计图如下:
在这里插入图片描述

1、落地TCC事务的不同阶段:Try - Confirm - Cancel

  • TCC事务的实现阶段一:Try
    在这个阶段中,主业务流程处理后,会调用从业务流程的Try方法来执行相关的业务,将数据执行到中间状态。

  • TCC事务的实现阶段二:Confirm
    所有的业务都ok的话,调用Confirm方法确认事务。

  • TCC事务的实现阶段三:Cancel
    如果有服务执行没有成功,则调用Cancel来取消

2、TCC事务的使用总结

    1. 首先需要选择某种TCC分布式事务框架,各个服务力就会有这个TCC分布式事务框架在运行
    1. 然后你原本的一个接口,需要改造成3个逻辑: Try-Confirm-Cancel
    • 先是服务调用链路依次执行Try逻辑
    • 如果都正常的话,TCC分布式事务框架推进执行Confirm逻辑,完成整个事务
    • 如果某个服务的Try逻辑有问题,TCC分布式事务框架感知到之后会推进执行各个服务的Cancel逻辑,插销之前执行的各个操作

TCC分布式事务的核心思想,就是在遇到服务器宕机,依赖的资源不可用的情况下,利用一下的操作来保证事务的最终一致性:

  • 先来Try一下,不要把业务逻辑完成,先试试,看各个服务能不能正常运转,能不能先冻结需要的资源。
  • 如果Try都ok,也就是说,底层的依赖的资源都ok,那就执行Confirm逻辑,真正的实现业务。
  • 如果Try失败了,就调用Cancel逻辑来回滚。

3、TCC事务遇到意外情况的终极解决方案

  如果遇到一些意外的情况,比如服务突然宕机,TCC事务框架如何才能保证之前没有执行完的分布式事务继续执行呢?
其解决方法如下:

  • TCC事务框架都要记录一些分布式事务的活动日志,可以在磁盘上的日志文件里面记录,也可以在数据库里面记录,保存下来分布式事务运行的各个阶段的状态。
  • 万一某个服务的Cancel或者Confirm逻辑执行一直失败,TCC事务框架会通过活动日志记录各个服务的状态,然后通过重试的方法,来实现最终的执行成功,如果多次以后还是没有,可以采取发邮件等方式来通知人员处理。
  • 常用的TCC框架,seata、go-seata

4、TCC的优缺点

优点

  • 解决了跨服务的业务操作原子性问题,例如组合支付,订单扣减库存等场景
  • TCC的本质原理是把数据库的二阶段提交上升到微服务来实现,从而避免了数据库锁冲突的问题。
  • TCC异步性能高,它采用了try先检查,然后异步实现confirm,真正提交的是在confirm方法中,可以实现最终一致。

缺点

  • 对微服务的侵入性强,微服务的每个事物都必须实现Try,Confirm,Cancel等3个方法,开发成本高,后期维护改造的成本也高
  • 为了达到事务的一致性要求,try,confirm,cancel接口必须实现幂等性操作。
  • 由于事务管理器要记录事务日志,必定会消耗一定的性能,并使的整个TCC事务时间拉长,建议采取redis来记录日志。

后记
  个人总结,欢迎转载、评论、批评指正

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