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分布式事务解决方案

 昵称70680357 2020-07-03

一、基础知识

  • 事务:事务由一组操作构成,我们希望这组操作能够全部正确执行,如果这一组操作中的任意一个步骤发生错误,那么就需要回滚之前已经完成的操作。也就是同一个事务中的所有操作,要么全都正确执行,要么全都不要执行。
  • 事务的四大特性ACID:

    原子性:事务是一个不可分割的执行单元,事务中的所有操作要么全都执行,要么全都不执行。

    隔离性:事务的执行是相互独立的,它们不会相互干扰,一个事务不会看到另一个正在运行过程中的事务的数据。

    持久性:持久性要求,一个事务完成之后,事务的执行结果必须是持久化保存的。即使数据库发生崩溃,在数据库恢复后事务提交的结果仍然不会丢失。

    一致性:事务在开始前和结束后,数据库的完整性约束没有被破坏。

  • 脏读、幻读、虚读及不可重复读

    脏读:如果一个事务中对数据进行了更新,但事务还没有提交,另一个事务可以“看到”该事务没有提交的更新结果,这样造成的问题就是,如果第一个事务回滚,那么,第二个事务在此之前所“看到”的数据就是一笔脏数据。

    不可重复读:包括幻读和虚读两种情况

    幻读:事务1在两次查询的过程中,事务2对该表进行了插入、删除操作,从而事务1第二次查询的结果发生了变化。

    虚读:在事务1两次读取同一记录的过程中,事务2对该记录进行了修改,从而事务1第二次读到了不一样的记录。

  • 数据库的四种隔离级别

   1、Read uncommitted 读未提交

    在该级别下,一个事务对一行数据修改的过程中,不允许另一个事务对该行数据进行修改,但允许另一个事务对该行数据读。

    因此本级别下,不会出现更新丢失,但会出现脏读、不可重复读。

   2、Read committed 读提交   

    在该隔离级别下,不允许2个未提交的事务之间并行执行,但它允许在一个事务执行的过程中,另外一个事务得到执行并提交。这样,会出现一种情况,第一个事务前后两次select出来的某行数据,值可能不一样。值改变的原因是,穿插执行的事务2对该行数据进行了update操作。在同一个事务中,两次select出来的值不相同的问题称为不可重复读问题。要想解决不可重复读问题,需要把数据的隔离级别设置为可重复读。

   3、Repeatable read 重复读

    在该隔离级别下,在一个事务使用某行的数据的过程中,不允许别的事务再对该行数据进行操作。可重复读应该是给数据库的行加上了锁。这种隔离级别下,依旧允许别的事务在该表中插入和删除数据,于是就会出现,在事务1执行的过程中,如果先后两次select出符合某个条件的行,如果在这两次select直接另一个事务得到了执行,insert或delete了某些行,就会出现先后两次select出来的符合同一个条件的结果不一样,第一次select好像出现了幻觉一样,因此,这个问题也被成为幻读。要想解决幻读问题,需要将数据库的隔离级别设置为串行化。

   4、Serializable 序列化

    该级别要求所有事务都必须串行执行,因此能避免一切因并发引起的问题,但效率很低。

   ps:mysql默认的隔离级别是重复读级别,oracle是读提交

  • 乐观锁和悲观锁

    乐观锁:总是假设最好的情况,每次去拿数据的时候都认为别人不会修改,所以不会上锁,但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据,可以使用版本号机制和CAS算法实现。乐观锁适用于多读的应用类型,这样可以提高吞吐量。

    悲观锁:总是假设最坏的情况,每次去拿数据的时候都认为别人会修改,所以每次在拿数据的时候都会上锁,这样别人想拿这个数据就会阻塞直到它拿到锁(共享资源每次只给一个线程使用,其它线程阻塞,用完后再把资源转让给其它线程)。传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制,比如行锁,表锁等,读锁,写锁等,都是在做操作之前先上锁。Java中synchronized和ReentrantLock等独占锁就是悲观锁思想的实现。

 

二、分布式事务

  应用场景: 

    当我们的系统采用了微服务架构后,一个电商系统往往被拆分成如下几个子系统:商品系统、订单系统、支付系统、积分系统等。整个下单的过程如下:

    用户通过商品系统浏览商品,他看中了某一项商品,便点击下单

    此时订单系统会生成一条订单

    订单创建成功后,支付系统提供支付功能

    当支付完成后,由积分系统为该用户增加积分

    上述步骤2、3、4需要在一个事务中完成。对于传统单体应用而言,实现事务非常简单,只需将这三个步骤放在一个方法A中,再用Spring的@Transactional注解标识该方法即可。Spring通过数据库的事务支持,保证这些步骤要么全都执行完成,要么全都不执行。但在这个微服务架构中,这三个步骤涉及三个系统,涉及三个数据库,此时我们必须在数据库和应用系统之间,通过某项黑科技,实现分布式事务的支持。

  CAP理论:

    在一个分布式系统中,最多只能满足C、A、P中的两个需求。

    C--Consistency 一致性,同一数据的多个副本是否实时相同。

    A--Availability 可用性,一定时间内 ,系统返回一个明确的结果 则称为该系统可用。

    P--Partition tolerance 分区容错性,将同一服务分布在多个系统中,从而保证某一个系统宕机,仍然有其他系统提供相同的服务。

  BASE理论:

    

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语言 方法
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  • 2680 2008/07/17 10:31:29

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