面試官問到分布式事務(wù)?這樣回答就對了!
小王面試某互聯(lián)網(wǎng)公司高級開發(fā)崗位,介紹項目的時候,談到公司業(yè)務(wù)量和研發(fā)團隊暴增后,自己主導(dǎo)完成公司項目的架構(gòu)升級,從傳統(tǒng)的單體架構(gòu)升級到微服務(wù)架構(gòu),面試官接下來就問了一道經(jīng)典面試題:你們架構(gòu)升級過程中,分布式事務(wù)是如何解決的?請介紹一下。
看重點
主要圍繞三個大方向:
1. 事務(wù)相關(guān)概念介紹;
2. 分布式事務(wù)常見方案;
3. 柔性事務(wù)之最大努力通知型落地實現(xiàn);
1.事務(wù)相關(guān)概念介紹
事務(wù)是一系列的動作,它們綜合在一起才是一個完整的工作單元,這些動作必須全部完成,如果有一個失敗的話,那么事務(wù)就會回滾到最開始的狀態(tài),仿佛什么都沒發(fā)生過一樣。
單事務(wù)概念
應(yīng)用多次數(shù)據(jù)庫操作,通過用事務(wù)進行管理,來保證ACID原則。
原子性(A):操作這些指令時,要么全部執(zhí)行成功,要么全部不執(zhí)行。只要其中一個指令執(zhí)行失敗,所有的指令都執(zhí)行失敗,數(shù)據(jù)進行回滾,回到執(zhí)行指令前的數(shù)據(jù)狀態(tài)。
一致性(C):事務(wù)的執(zhí)行使數(shù)據(jù)從一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一個狀態(tài),事務(wù)在執(zhí)行之前和之后,數(shù)據(jù)庫都必須處于一致性狀態(tài)。
隔離性(I):在該事務(wù)執(zhí)行的過程中,無論發(fā)生的任何數(shù)據(jù)的改變都應(yīng)該只存在于該事務(wù)之中,對外界不存在任何影響。只有在事務(wù)確定正確提交之后,才會顯示該事務(wù)對數(shù)據(jù)的改變。其他事務(wù)才能獲取到這些改變后的數(shù)據(jù)。
持久性(D):當事務(wù)正確完成后,它對于數(shù)據(jù)的改變是永久性的。
分布式事務(wù)概念
- 單應(yīng)用內(nèi)部調(diào)用(多個數(shù)據(jù)源調(diào)用,操作多個庫)以某業(yè)務(wù)的動態(tài)折扣業(yè)務(wù)場景為例:動態(tài)折扣規(guī)則-運營后臺配置(配置庫)用戶享受的動態(tài)折扣-用戶折扣記錄(按userId分片的分片庫,120個)
- 涉及多應(yīng)用調(diào)用(有可能操作同一個數(shù)據(jù)源,也有可能操作不同的數(shù)據(jù)源)以某業(yè)務(wù)用戶抵扣可用優(yōu)惠場景為例:用戶 -> 查詢可用優(yōu)惠 -> 支付訂單 -> 調(diào)用動態(tài)折扣系統(tǒng)抵扣 -> 調(diào)用優(yōu)惠券系統(tǒng)抵扣
CAP理論
C:一致性,數(shù)據(jù)一致性:強一致性、弱一致性、最終一致性。
強一致性:流程涉及的各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)必須實時一致性
弱一致性:流程涉及的各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)允許存在部分數(shù)據(jù)不一致
最終一致性:允許存在中間狀態(tài),只要求經(jīng)過一段時間后,數(shù)據(jù)最終是一致的
A:可用性:系統(tǒng)提供的服務(wù)必須一直處于可用的狀態(tài),對于用戶的每一個操作請求總是能夠在有限的時間內(nèi)返回結(jié)果。
P:分區(qū)容錯性(一定會存在):分布式系統(tǒng)在遇到任何網(wǎng)絡(luò)分區(qū)故障時,仍然需要能夠保證對外提供滿足一致性和可用性的服務(wù)。
無法同時滿足CAP,常見組合:AP:互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù) CP:金融業(yè)務(wù)
base理論
base理論是CAP理論中AP方案的延伸,核心思想是即時無法做到強一致性,但每個應(yīng)用都可以根據(jù)自身業(yè)務(wù)特點,采用適當?shù)姆绞絹硎瓜到y(tǒng)達到最終一致性。
Basically Available(基本可用)Soft state(軟狀態(tài),中間狀態(tài))Eventually consistent(最終一致性)
2.分布式事務(wù)常見方案
分布式場景下,多個服務(wù)同時對服務(wù)一個流程,比如電商下單場景,需要支付服務(wù)進行支付、庫存服務(wù)扣減庫存、訂單服務(wù)進行訂單生成、物流服務(wù)更新物流信息等。如果某一個服務(wù)執(zhí)行失敗,或者網(wǎng)絡(luò)不通引起的請求丟失,那么整個系統(tǒng)可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的原因。
常見方案:
1. 設(shè)計方案盡可能規(guī)避分布式事務(wù)方案(相似的業(yè)務(wù)放在一起,不要過度拆分)
2. 強事務(wù)(CP, 低并發(fā)短事務(wù))和柔性事務(wù)(AP,高性能)
強事務(wù):滿足CP理論,XA協(xié)議(2PC、JTA、JTS)、3PC,但由于同步阻塞,處理效率低,適合低并發(fā)、短事務(wù)業(yè)務(wù)。
2PC:Seeta(AT)、LCN(2PC),適合分布式系統(tǒng) JTA:atomikos(適合單系統(tǒng)多數(shù)據(jù)源)
柔性事務(wù):滿足AP,base理論,適合異步更新數(shù)據(jù),并且對數(shù)據(jù)的實時性要求較低的場景,主要分為: .補償型(TCC、saga) .最大努力通知型(MQ、本地消息表) .異步確保型(MQ、本地消息表)
實現(xiàn)方式:TCC(seeta-tcc,lcn-tcc)、Saga(seeta-saga狀態(tài)機模式、Aop模式)、本地事務(wù)消息、事務(wù)消息MQ
互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),一般的流量比較大,涉及很多高并發(fā)場景,我們一般采用柔性事務(wù),這樣系統(tǒng)的性能好。
3.柔性事務(wù)之最大努力通知型落地實現(xiàn)
互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用最廣泛:
- 重試:通過本地消息表+job重試對賬+下游(接口冪等、提供接口的校驗)+(打印日志+告警+人工介入補償)基于本地消息表實現(xiàn)分布式事務(wù)基于mq實現(xiàn)柔性分布式事務(wù)。
- 回滾:1)程序捕獲異常,調(diào)用回滾代碼 2)發(fā)送回滾MQ,各個系統(tǒng)消費MQ,調(diào)用本地回滾方法。