分布式事务 :可靠消息最终一致性方案

1. 什么是分布式事务

随着互联网的不断发展,分布式系统已经成为了现代系统设计的重要组成部分,分布式事务由此而生。在分布式系统中,每个服务节点都是独立的进程或者进程集群,它们提供不同的服务。

分布式事务是对分布式系统中多个服务节点的一系列操作进行协调、管理的一种机制,保证这些操作具有ACID特性(原子性、一致性、隔离性、持久性)。

传统的ACID事务,是在一个单节点的关系型数据库中实现的,而对于分布式系统,由于存在多个节点之间的交互,可能出现了各种不可预知的情况,例如网络故障、服务宕机、消息丢失等。而分布式事务的目的就是为了保证在分布式系统中,每个操作和每个节点的一致性。

2. 分布式事务的实现方式

目前市面上分布式事务的实现方式主要有两种:两阶段提交协议(2PC)和三阶段提交协议(3PC)。但是它们都存在一些问题,如2PC会出现单点故障问题,3PC会导致性能下降。随着互联网行业的迅速发展,可靠消息最终一致性方案逐渐成为了一种较为优秀的解决方案。

3. 可靠消息最终一致性方案

3.1. 什么是可靠消息

可靠消息(Reliable Messaging)是指在消息传输过程中,根据具体业务需求保证消息的正确性、完整性、有序性和重复性等特性的消息协议,可以采用RabbitMQ、ActiveMQ、RocketMQ等开源消息队列框架实现。

3.2. 可靠消息最终一致性方案原理

可靠消息最终一致性方案就是利用可靠消息传递协议,将Distributed Transaction的2PC分解成几个步骤。

第一步:业务系统发送消息

业务系统将消息发送给消息中间件,并将消息的关键数据(如订单ID、金额、账户ID等)写入到可靠日志存储中。

// 发送消息

MQ.send("order", "create", messageJson);

// 写入日志

Log.save("order", messageJson);

第二步:处理消息

消息中间件接收到消息之后,通过定时任务异步处理消息。在处理时,先检查该消息是否已被执行过(日志存储中是否有该内容),如已被执行过,则直接返回成功;否则执行业务操作,并将操作的结果写入到数据库中。如果业务操作失败,则将操作的结果写入到可靠日志存储中,并返回失败。

// 处理消息

handleMessage(messageJson);

// 记录处理结果

if (success) {

ResultSet rs = DB.save("order", orderInfo);

Log.remove("order", messageJson);

} else {

Log.save("order", messageJson);

}

第三步:提交或回滚

在业务操作执行完成后,消息中间件主动向业务系统发送请求,业务系统对请求进行响应,如果响应成功,则代表操作成功,删除日志信息;如果响应失败,则代表操作失败,需要重新处理该消息。

3.3. 可靠消息最终一致性方案的优缺点

优点:

方便扩展,支持多种消息中间件,可以快速引入新的业务系统。

降低数据库的压力,将操作拆分成多个小操作,分散到不同的业务服务中。

保证了可靠性,即使消息中间件出现问题,数据也不会丢失,可通过日志进行重试。

缺点:

需要付出较多的开发成本,引入可靠消息还需要重新设计系统的架构。

需要保证消息的幂等性,否则可能会对系统造成影响。

需要考虑多个业务操作之间的相关性,以及对日志的管理。

4. 结论

综上所述,可靠消息最终一致性方案在分布式系统的事务处理中具有一定的应用价值,可以结合业务需求进行选择。但是在选择时,需要根据具体的业务场景、系统架构进行权衡。

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