可靠消息與分佈式事務頭條網

2021-03-27 04:08:42 佚名

概述

前面的文章講述了Seata對分佈式事務的支持，當生產環境中沒有seata的部署時，我們如何通過可靠消息例如RocketMQ處理分佈式事務。

分佈式事務的困難

分佈式事務，全局事務就是一個分佈式系統，我們都知道，事務具有ACID特性，但是對於分佈式環境，ACID是不能完整的得到保障的。

在分佈式系統中，有個著名的CAP定理，指的是在一個分佈式系統中，一致性（Consistency）、可用性（Availability）、分區容錯性（Partition tolerance）。CAP 原則指的是，這三個要素最多隻能同時實現兩點，不可能三者兼顧。

但是在實際的分佈式環境中，P是一定會存在的，所以在分佈式環境中。當P出現時，我們需要在C和A之間做取捨，要和選擇CP，要麼選擇AP。

有沒有CA系統呢？有，傳統的關係型數據庫就是CA系統，因為它不會出現分區的情況，單庫提供的ACID保障，它不是分佈式的。常用的存儲系統在CAP中的取捨如下圖所示：

由此可知，分佈式事務同樣也要在C和A之間做取捨，因此分佈式事務難做，在發生P時，我們需要放棄C和A中的一個。

事務消息的分佈式事務

在使用可靠消息做分佈式事務時，我們需要保證本地事務與消息的發送能有原子性，即本地事務成功則消息發送成功，本地事務失敗則消息不發送或消息回滾，而RocketMQ的事務消息支持兩階段提交和事務回查，能保證消息的發送與本地事務之間的原子性。

我們先看看RocketMQ官網的示例：

TransactionListener的實現如下：

TransactionListener的定義如下：

其中包含兩個方法：

· executeLocalTransaction方法會在發送消息後調用，用於執行本地事務，如果本地事務執行成功，rocketmq再提交消息

· checkLocalTransaction用於對本地事務做檢查，rocketmq依賴此方法做補償，補償由rocketmq的broker主動發起，因為消息的commit或者rollback可能會失敗，因此需要這種補償機制保證消息的commit或者rollback執行成功

而當一個事務消息commit成功後，消費者才能消費到此消息，RocketMQ通過事務消息的方式提供了分佈式事務的支持。

RocketMQ事務消息的分佈式事務方案示意圖如下：

Producer的本地事務和消息的發送是具有原子性的，因此當本地事務成功後，consumer一定會接收到消息。

但是通過RocketMQ的事務消息實現的分佈式事務是有侷限性的，它默認了當本地事務執行成功時，consumer收到消息後的業務處理一定能執行成功，一旦consumer無法完成事務，全局事務將無法回滾。舉個例子，對於庫存扣減類需求，下單後需要扣減庫存，而扣減庫存在獨立的服務中，此時如果單純的使用事務消息無法滿足，因為庫存為0後，扣減會失敗，而此時全局事務無法回滾。

對於事務消息實現的分佈式事務，它在ACID特性上的保障非常弱：

· 原子性：部分場景下能保證，但是對於庫存扣減類需求，不適合單純的使用事務消息處理分佈式事務

· 一致性：不能保證，只能得到最終一致

· 隔離性：無保證，多個事務之間不隔離

· 持久性：能保證

可靠消息實現的分佈式事務，實際上是在發生P時，選擇了A放棄了C，它是BASE原理的應用，BASE是Basically Available（基本可用）、Soft state（軟狀態）和Eventually consistent（最終一致性）的簡寫。BASE是對CAP中一致性和可用性權衡的結果，核心思想是即使無法做到強一致性，但每個應用都可以根據自身的業務特點，採用適當的方式來使得系統達到最終一致性。

不僅僅是事務消息，TCC和Saga模式也是BASE理論的應用，特徵了一定的C。