前言

在上一篇文章《教你一手如何基于RocketMQ搭建生產(chǎn)級(jí)消息集群》中給大家介紹了基于RocketMQ如何搭建生產(chǎn)級(jí)消息集群。因?yàn)?strong>本系列文章最終的目的是介紹基于RocketMQ的事物消息來(lái)解決分布式系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一致性問(wèn)題，所以先給大家率先介紹了RocketMQ消息集群的搭建。

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原本是想著在這篇文章中直接介紹RocketMQ的事務(wù)消息特性，但是在梳理的過(guò)程中作者發(fā)現(xiàn)對(duì)于分布式事務(wù)的概念，可能還會(huì)有很多同學(xué)不理解或者理解得不是很深刻的地方，而跳過(guò)這些基本概念直接去學(xué)習(xí)上層的實(shí)踐可能并不是一件很好的事情，因此在這篇文章中，作者打算重點(diǎn)給大家先介紹下分布式事務(wù)相關(guān)的基本概念，諸如分布式事務(wù)、2PC、3PC、TCC之類的基本問(wèn)題，之后再單獨(dú)去介紹RocketMQ事務(wù)消息相關(guān)的實(shí)踐。

數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)的概念

在講述分布式事務(wù)的概念之前，我們先來(lái)回顧下事務(wù)相關(guān)的一些概念。

事務(wù)的基本概念：

就是一個(gè)程序執(zhí)行單元，里面的操作要么全部執(zhí)行成功，要么全部執(zhí)行失敗，不允許只成功一半另外一半執(zhí)行失敗的事情發(fā)生。例如一段事務(wù)代碼做了兩次數(shù)據(jù)庫(kù)更新操作，那么這兩次數(shù)據(jù)庫(kù)操作要么全部執(zhí)行成功，要么全部回滾。

事務(wù)的基本特性：

我們知道事務(wù)有4個(gè)非常重要的特性，即我們常說(shuō)的（ACID）。

Atomicity（原子性）:是說(shuō)事務(wù)是一個(gè)不可分割的整體，所有操作要么全做，要么全不做；只要事務(wù)中有一個(gè)操作出錯(cuò)，回滾到事務(wù)開始前的狀態(tài)的話，那么之前已經(jīng)執(zhí)行的所有操作都是無(wú)效的，都應(yīng)該回滾到開始前的狀態(tài)。

Consistency（一致性）：是說(shuō)事務(wù)執(zhí)行前后，數(shù)據(jù)從一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài)必須是一致的，比如A向B轉(zhuǎn)賬（ A、B的總金額就是一個(gè)一致性狀態(tài)），不可能出現(xiàn)A扣了錢，B卻沒(méi)收到的情況發(fā)生。

Isolation（隔離性）： 多個(gè)并發(fā)事務(wù)之間相互隔離，不能互相干擾。關(guān)于事務(wù)的隔離性，可能不是特別好理解，這里的并發(fā)事務(wù)是指兩個(gè)事務(wù)操作了同一份數(shù)據(jù)的情況；而對(duì)于并發(fā)事務(wù)操作同一份數(shù)據(jù)的隔離性問(wèn)題，則是要求不能出現(xiàn)臟讀、幻讀的情況，即事務(wù)A不能讀取事務(wù)B還沒(méi)有提交的數(shù)據(jù)，或者在事務(wù)A讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行更新操作時(shí)，不允許事務(wù)B率先更新掉這條數(shù)據(jù)。而為了解決這個(gè)問(wèn)題，常用的手段就是加鎖了，對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)說(shuō)就是通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)鎖機(jī)制來(lái)保證。

Durablity（持久性）：事務(wù)完成后，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更改是永久保存的，不能回滾。

關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)的基本概念大家可以去網(wǎng)上搜一下，這里只是給大家回顧下事務(wù)的基本概念及特性，諸如事務(wù)并發(fā)問(wèn)題、事務(wù)隔離級(jí)別等大家如有遺忘可以去回顧下（tips：面試經(jīng)常會(huì)問(wèn)到的問(wèn)題哦）。

什么是分布式事務(wù)

以上內(nèi)容我們回顧了下事務(wù)的基本概念，那么分布式事務(wù)又是個(gè)什么概念呢？它與數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)之間又有什么區(qū)別呢？

其實(shí)分布式事務(wù)從實(shí)質(zhì)上看與數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)的概念是一致的，既然是事務(wù)也就需要滿足事務(wù)的基本特性（ACID），只是分布式事務(wù)相對(duì)于本地事務(wù)而言其表現(xiàn)形式有很大的不同。舉個(gè)例子，在一個(gè)JVM進(jìn)程中如果需要同時(shí)操作數(shù)據(jù)庫(kù)的多條記錄，而這些操作需要在一個(gè)事務(wù)中，那么我們可以通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)提供的事務(wù)機(jī)制（一般是數(shù)據(jù)庫(kù)鎖）來(lái)實(shí)現(xiàn)。

而隨著這個(gè)JVM進(jìn)程（應(yīng)用）被拆分成了微服務(wù)架構(gòu)，原本一個(gè)本地邏輯執(zhí)行單元被拆分到了多個(gè)獨(dú)立的微服務(wù)中，這些微服務(wù)又分別操作不同的數(shù)據(jù)庫(kù)和表，服務(wù)之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)調(diào)用。

舉個(gè)例子：服務(wù)A收到一筆購(gòu)物下單請(qǐng)求后，需要調(diào)用服務(wù)B去支付，支付成功則處理購(gòu)物訂單為待發(fā)貨狀態(tài)，否則就需要將購(gòu)物訂單處理為失敗狀態(tài)。（如圖所示）

在上面這個(gè)例子中會(huì)不會(huì)出現(xiàn)服務(wù)B支付成功了，但是由于網(wǎng)絡(luò)調(diào)用的問(wèn)題沒(méi)有通知到服務(wù)A，導(dǎo)致用戶付了錢，但是購(gòu)物訂單無(wú)法顯示支付成功的狀態(tài)呢？

答案是這種情況是普遍存在的，因?yàn)榉?wù)B在處理成功后需要向服務(wù)A發(fā)送網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，而這個(gè)過(guò)程是極有可能失敗的。那么如何確保“服務(wù)A->服務(wù)B”這個(gè)過(guò)程能夠組成一個(gè)事務(wù)，要么全部成功、要么全部失敗呢？而這就是典型的需要通過(guò)分布式事務(wù)解決的問(wèn)題。

分布式事務(wù)是為了解決微服務(wù)架構(gòu)（形式都是分布式系統(tǒng)）中不同節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)一致性問(wèn)題。這個(gè)一致性問(wèn)題本質(zhì)上解決的也是傳統(tǒng)事務(wù)需要解決的問(wèn)題，即一個(gè)請(qǐng)求在多個(gè)微服務(wù)調(diào)用鏈中，所有服務(wù)的數(shù)據(jù)處理要么全部成功，要么全部回滾。當(dāng)然分布式事務(wù)問(wèn)題的形式可能與傳統(tǒng)事務(wù)會(huì)有比較大的差異，但是問(wèn)題本質(zhì)是一致的，都是要求解決數(shù)據(jù)的一致性問(wèn)題。

而分布式事務(wù)的實(shí)現(xiàn)方式有很多種，最具有代表性的是由Oracle Tuxedo系統(tǒng)提出的XA分布式事務(wù)協(xié)議。XA協(xié)議包括兩階段提交（2PC）和三階段提交（3PC）兩種實(shí)現(xiàn)，接下來(lái)我們分別來(lái)介紹下這兩種實(shí)現(xiàn)方式的原理。

兩階段提交（2PC）

兩階段提交又稱2PC（two-phase commit protocol）,2pc是一個(gè)非常經(jīng)典的強(qiáng)一致、中心化的原子提交協(xié)議。這里所說(shuō)的中心化是指協(xié)議中有兩類節(jié)點(diǎn)：一個(gè)是中心化協(xié)調(diào)者節(jié)點(diǎn)（coordinator）和N個(gè)參與者節(jié)點(diǎn)（partcipant）。

下面我們就以一個(gè)盡量貼近實(shí)際業(yè)務(wù)場(chǎng)景的操作來(lái)舉例："假設(shè)在一個(gè)分布式架構(gòu)的系統(tǒng)中事務(wù)的發(fā)起者通過(guò)分布式事務(wù)協(xié)調(diào)者（如RocketMQ，在早期RocketMQ版本不提供事務(wù)消息特性時(shí)，有些公司會(huì)自己研發(fā)一個(gè)基于MQ的可靠消息服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)一定的分布式事務(wù)的特性）分別向應(yīng)用服務(wù)A、應(yīng)用服務(wù)B發(fā)起處理請(qǐng)求，二者在處理的過(guò)程中會(huì)分別操作自身服務(wù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，現(xiàn)在要求應(yīng)用服務(wù)A、應(yīng)用服務(wù)B的數(shù)據(jù)處理操作要在一個(gè)事務(wù)里"?

在上面這個(gè)例子中如果采用兩階段提交來(lái)實(shí)現(xiàn)分布式事務(wù)，那么其運(yùn)行原理應(yīng)該是個(gè)什么樣的呢？（如

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