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分佈式系統若執行分佈式transaction的處理方案之一,

核心思想可分為協調者與參與者, 協調者主要負責協調參與者transaction 狀態, 並決定是否commit

協者者的任務都必須是transaction task 才適用

Pros:

  • 強一致性: 全成功或是全失敗

Cons:

  • 阻塞問題: 協調者等待參與者時,會阻塞, 參與者等待協調者時也會阻塞
  • 單點故障: 協調者崩壞, 參與者就會永久阻塞等待
  • 性能低落: 多輪等待, 且會鎖定資源, 影響吞吐量
  • 擴展性差: 參與者數量多時, 協調複雜度大, 任一參與者延遲就會影響整個transaciton完成時間

適用場景:

  • 一致性需求極高場景 (金流)
  • 併發低的系統

狀態說明

  • Prepare: 表示參與者為執行完成狀態, 但尚未commit
  • Non-Prepare: 表示參與者執行失敗狀態

成功流程

  • 協調者調用參與者們 各開啟一個transaction執行任務
  • 協調者阻塞等待參與者執行
  • 參與者ack 協調者回傳執行狀態, Pepare表示成功, Non-Prepare表示失敗
  • 協者者若接收所有參與者都是 prepare, 則傳遞commit給所有參與者表示可以commit變更
  • 等待參與者commit/rollback 執行完成,
    • 接收完成, 結束
    • 若等待不到則嘗試傳遞retry, 若依然無法應則alerting 管理者介入處理
sequenceDiagram

    participant P1 as 參與者1<br/>(Participant 1)
    participant P2 as 參與者2<br/>(Participant 2)
    participant P3 as 參與者3<br/>(Participant 3)

    Note over TC,P3: 階段一：準備階段 (Prepare Phase)
    
    TC->>P1: PREPARE
    TC->>P2: PREPARE
    TC->>P3: PREPARE
    
    Note over P1: 檢查資源<br/>鎖定資源<br/>寫入預備日誌
    Note over P2: 檢查資源<br/>鎖定資源<br/>寫入預備日誌
    Note over P3: 檢查資源<br/>鎖定資源<br/>寫入預備日誌
    
    P1-->>TC: YES (準備就緒)
    P2-->>TC: YES (準備就緒)
    P3-->>TC: YES (準備就緒)
    
    Note over TC: 所有參與者都回應YES<br/>決定提交事務
    
    Note over TC,P3: 階段二：提交階段 (Commit Phase)
    
    TC->>P1: COMMIT
    TC->>P2: COMMIT
    TC->>P3: COMMIT
    
    Note over P1: 執行實際提交<br/>釋放資源<br/>寫入提交日誌
    Note over P2: 執行實際提交<br/>釋放資源<br/>寫入提交日誌
    Note over P3: 執行實際提交<br/>釋放資源<br/>寫入提交日誌
    
    P1-->>TC: ACK (提交完成)
    P2-->>TC: ACK (提交完成)
    P3-->>TC: ACK (提交完成)
    
    Note over TC: 事務成功完成

失敗流程

  • 協調者調用參與者們 各開啟一個transaction執行任務
  • 協調者阻塞等待參與者執行
  • 參與者ack 協調者回傳執行狀態, Pepare表示成功, Non-Prepare表示失敗
  • 協者者若接收其中之一參與者為 non-prepare, 則傳遞rollback給所有參與者
  • 等待參與者rollback 執行完成,
    • 接收完成, 結束
    • 若等待不到則嘗試傳遞retry, 若依然無法應則alerting 管理者介入處理
    sequenceDiagram
  participant TC as 事務協調器<br/>(Transaction Coordinator)
  participant P1 as 參與者1<br/>(Participant 1)
  participant P2 as 參與者2<br/>(Participant 2)
  participant P3 as 參與者3<br/>(Participant 3)

  Note over TC,P3: 階段一：準備階段 (Prepare Phase)
    
  TC->>P1: PREPARE
  TC->>P2: PREPARE
  TC->>P3: PREPARE
    
  Note over P1: 檢查資源<br/>鎖定資源<br/>寫入預備日誌
  Note over P2: 檢查資源失敗<br/>(資源不足/衝突)
  Note over P3: 檢查資源<br/>鎖定資源<br/>寫入預備日誌
    
  P1-->>TC: YES (準備就緒)
  P2-->>TC: NO (無法準備)
  P3-->>TC: YES (準備就緒)
    
  Note over TC: 有參與者回應NO<br/>決定中止事務
    
  Note over TC,P3: 階段二：中止階段 (Abort Phase)
    
  TC->>P1: ABORT
  TC->>P2: ABORT
  TC->>P3: ABORT
    
  Note over P1: 回滾所有變更<br/>釋放資源<br/>清除預備日誌
  Note over P2: 回滾所有變更<br/>釋放資源
  Note over P3: 回滾所有變更<br/>釋放資源<br/>清除預備日誌
    
  P1-->>TC: ACK (中止完成)
  P2-->>TC: ACK (中止完成)
  P3-->>TC: ACK (中止完成)
    
  Note over TC: 事務已中止

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