前陣子從支付寶轉(zhuǎn)賬1萬(wàn)塊錢(qián)到余額寶，這是日常生活的一件普通小事，但作為互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)人員的職業(yè)病，我就思考支付寶扣除1萬(wàn)之后，如果系統(tǒng)掛掉怎么辦，這時(shí)余額寶賬戶(hù)并沒(méi)有增加1萬(wàn)，數(shù)據(jù)就會(huì)出現(xiàn)不一致?tīng)顩r了。
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上述場(chǎng)景在各個(gè)類(lèi)型的系統(tǒng)中都能找到相似影子，比如在電商系統(tǒng)中，當(dāng)有用戶(hù)下單后，除了在訂單表插入一條記錄外，對(duì)應(yīng)商品表的這個(gè)商品數(shù)量必須減1吧，怎么保證？！在搜索廣告系統(tǒng)中，當(dāng)用戶(hù)點(diǎn)擊某廣告后，除了在點(diǎn)擊事件表中增加一條記錄外，還得去商家賬戶(hù)表中找到這個(gè)商家并扣除廣告費(fèi)吧，怎么保證？！等等，相信大家或多或多少都能碰到相似情景。
本質(zhì)上問(wèn)題可以抽象為：當(dāng)一個(gè)表數(shù)據(jù)更新后，怎么保證另一個(gè)表的數(shù)據(jù)也必須要更新成功。
還是以支付寶轉(zhuǎn)賬余額寶為例，假設(shè)有
支付寶賬戶(hù)表：A（id，userId，amount）
余額寶賬戶(hù)表：B（id，userId，amount）
用戶(hù)的userId=1；
從支付寶轉(zhuǎn)賬1萬(wàn)塊錢(qián)到余額寶的動(dòng)作分為兩步：
1）支付寶表扣除1萬(wàn)：update A set amount=amount-10000 where userId=1;
2）余額寶表增加1萬(wàn)：update B set amount=amount+10000 where userId=1;
如何確保支付寶余額寶收支平衡呢？
有人說(shuō)這個(gè)很簡(jiǎn)單嘛，可以用事務(wù)解決。下載
1 2 3 4 5 | Begintransaction updateAsetamount=amount-10000whereuserId=1; updateBsetamount=amount+10000whereuserId=1; Endtransaction commit; |
非常正確，如果你使用spring的話(huà)一個(gè)注解就能搞定上述事務(wù)功能。
Java
1 2 3 4 5 | @Transactional(rollbackFor=Exception.class) publicvoidupdate(){ updateATable();//更新A表 updateBTable();//更新B表 } |
如果系統(tǒng)規(guī)模較小，數(shù)據(jù)表都在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例上，上述本地事務(wù)方式可以很好地運(yùn)行，但是如果系統(tǒng)規(guī)模較大，比如支付寶賬戶(hù)表和余額寶賬戶(hù)表顯然不會(huì)在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例上，他們往往分布在不同的物理節(jié)點(diǎn)上，這時(shí)本地事務(wù)已經(jīng)失去用武之地。
既然本地事務(wù)失效，分布式事務(wù)自然就登上舞臺(tái)。
兩階段提交協(xié)議（Two-phase Commit，2PC）經(jīng)常被用來(lái)實(shí)現(xiàn)分布式事務(wù)。一般分為協(xié)調(diào)器C和若干事務(wù)執(zhí)行者Si兩種角色，這里的事務(wù)執(zhí)行者就是具體的數(shù)據(jù)庫(kù)，協(xié)調(diào)器可以和事務(wù)執(zhí)行器在一臺(tái)機(jī)器上。
1） 我們的應(yīng)用程序（client）發(fā)起一個(gè)開(kāi)始請(qǐng)求到TC；
2） TC先將
3） Si收到
4） TC收集所有執(zhí)行器返回的消息，如果所有執(zhí)行器都返回yes，那么給所有執(zhí)行器發(fā)生送commit消息，執(zhí)行器收到commit后執(zhí)行本地事務(wù)的commit操作；如果有任一個(gè)執(zhí)行器返回no，那么給所有執(zhí)行器發(fā)送abort消息，執(zhí)行器收到abort消息后執(zhí)行事務(wù)abort操作。下載
注：TC或Si把發(fā)送或接收到的消息先寫(xiě)到日志里，主要是為了故障后恢復(fù)用。如某一Si從故障中恢復(fù)后，先檢查本機(jī)的日志，如果已收到
不過(guò)但凡使用過(guò)的上述兩階段提交的同學(xué)都可以發(fā)現(xiàn)性能實(shí)在是太差，根本不適合高并發(fā)的系統(tǒng)。為什么？
1）兩階段提交涉及多次節(jié)點(diǎn)間的網(wǎng)絡(luò)通信，通信時(shí)間太長(zhǎng)！
2）事務(wù)時(shí)間相對(duì)于變長(zhǎng)了，鎖定的資源的時(shí)間也變長(zhǎng)了，造成資源等待時(shí)間也增加好多！
正是由于分布式事務(wù)存在很?chē)?yán)重的性能問(wèn)題，大部分高并發(fā)服務(wù)都在避免使用，往往通過(guò)其他途徑來(lái)解決數(shù)據(jù)一致性問(wèn)題。
如果仔細(xì)觀(guān)察生活的話(huà)，生活的很多場(chǎng)景已經(jīng)給了我們提示。
比如在北京很有名的姚記炒肝點(diǎn)了炒肝并付了錢(qián)后，他們并不會(huì)直接把你點(diǎn)的炒肝給你，而是給你一張小票，然后讓你拿著小票到出貨區(qū)排隊(duì)去取。為什么他們要將付錢(qián)和取貨兩個(gè)動(dòng)作分開(kāi)呢？原因很多，其中一個(gè)很重要的原因是為了使他們接待能力增強(qiáng)（并發(fā)量更高）。
還是回到我們的問(wèn)題，只要這張小票在，你最終是能拿到炒肝的。同理轉(zhuǎn)賬服務(wù)也是如此，當(dāng)支付寶賬戶(hù)扣除1萬(wàn)后，我們只要生成一個(gè)憑證（消息）即可，這個(gè)憑證（消息）上寫(xiě)著“讓余額寶賬戶(hù)增加 1萬(wàn)”，只要這個(gè)憑證（消息）能可靠保存，我們最終是可以拿著這個(gè)憑證（消息）讓余額寶賬戶(hù)增加1萬(wàn)的，即我們能依靠這個(gè)憑證（消息）完成最終一致性。
有兩種方法：下載
支付寶在完成扣款的同時(shí)，同時(shí)記錄消息數(shù)據(jù)，這個(gè)消息數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)保存在同一數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例里（消息記錄表表名為message）。
1 2 3 4 5 | Begintransaction updateAsetamount=amount-10000whereuserId=1; insertintomessage(userId,amount,status)values(1,10000,1); Endtransaction commit; |
上述事務(wù)能保證只要支付寶賬戶(hù)里被扣了錢(qián)，消息一定能保存下來(lái)。
當(dāng)上述事務(wù)提交成功后，我們通過(guò)實(shí)時(shí)消息服務(wù)將此消息通知余額寶，余額寶處理成功后發(fā)送回復(fù)成功消息，支付寶收到回復(fù)后刪除該條消息數(shù)據(jù)。
上述保存消息的方式使得消息數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)緊耦合在一起，從架構(gòu)上看不夠優(yōu)雅，而且容易誘發(fā)其他問(wèn)題。為了解耦，可以采用以下方式。
1）支付寶在扣款事務(wù)提交之前，向?qū)崟r(shí)消息服務(wù)請(qǐng)求發(fā)送消息，實(shí)時(shí)消息服務(wù)只記錄消息數(shù)據(jù)，而不真正發(fā)送，只有消息發(fā)送成功后才會(huì)提交事務(wù)；
2）當(dāng)支付寶扣款事務(wù)被提交成功后，向?qū)崟r(shí)消息服務(wù)確認(rèn)發(fā)送。只有在得到確認(rèn)發(fā)送指令后，實(shí)時(shí)消息服務(wù)才真正發(fā)送該消息；
3）當(dāng)支付寶扣款事務(wù)提交失敗回滾后，向?qū)崟r(shí)消息服務(wù)取消發(fā)送。在得到取消發(fā)送指令后，該消息將不會(huì)被發(fā)送；
4）對(duì)于那些未確認(rèn)的消息或者取消的消息，需要有一個(gè)消息狀態(tài)確認(rèn)系統(tǒng)定時(shí)去支付寶系統(tǒng)查詢(xún)這個(gè)消息的狀態(tài)并進(jìn)行更新。為什么需要這一步驟，舉個(gè)例子：假設(shè)在第2步支付寶扣款事務(wù)被成功提交后，系統(tǒng)掛了，此時(shí)消息狀態(tài)并未被更新為“確認(rèn)發(fā)送”，從而導(dǎo)致消息不能被發(fā)送。
優(yōu)點(diǎn)：消息數(shù)據(jù)獨(dú)立存儲(chǔ)，降低業(yè)務(wù)系統(tǒng)與消息系統(tǒng)間的耦合；
缺點(diǎn)：一次消息發(fā)送需要兩次請(qǐng)求；業(yè)務(wù)處理服務(wù)需要實(shí)現(xiàn)消息狀態(tài)回查接口。
還有一個(gè)很?chē)?yán)重的問(wèn)題就是消息重復(fù)投遞，以我們支付寶轉(zhuǎn)賬到余額寶為例，如果相同的消息被重復(fù)投遞兩次，那么我們余額寶賬戶(hù)將會(huì)增加2萬(wàn)而不是1萬(wàn)了。
為什么相同的消息會(huì)被重復(fù)投遞？比如余額寶處理完消息msg后，發(fā)送了處理成功的消息給支付寶，正常情況下支付寶應(yīng)該要?jiǎng)h除消息msg，但如果支付寶這時(shí)候悲劇的掛了，重啟后一看消息msg還在，就會(huì)繼續(xù)發(fā)送消息msg。
解決方法很簡(jiǎn)單，在余額寶這邊增加消息應(yīng)用狀態(tài)表（message_apply），通俗來(lái)說(shuō)就是個(gè)賬本，用于記錄消息的消費(fèi)情況，每次來(lái)一個(gè)消息，在真正執(zhí)行之前，先去消息應(yīng)用狀態(tài)表中查詢(xún)一遍，如果找到說(shuō)明是重復(fù)消息，丟棄即可，如果沒(méi)找到才執(zhí)行，同時(shí)插入到消息應(yīng)用狀態(tài)表（同一事務(wù)）。
1 2 3 4 5 6 7 8 | foreachmsginqueue Begintransaction selectcount(*)ascntfrommessage_applywheremsg_id=msg.msg_id; ifcnt==0then updateBsetamount=amount+10000whereuserId=1; insertintomessage_apply(msg_id)values(msg.msg_id); Endtransaction commit; |
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