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微服务知识2

article 2024/11/15 8:52:26

CAP和BASE是分布式必备理论基础

CAP理论

一致性(C)：写操作之后进行读操作无论在哪个节点都需要返回写操作的值

可用性(A)：非故障的节点在合理的时间内返回合理的响应

分区容错性(P)：当出现网络分区后，系统能够继续工作，如集群中有台机器出现了问题，但这个集群仍然可以正常工作

BASE理论

BASE：(Basically Available) 基本可用，(Soft state)软状态，(Eventually consistent)最终一致性三个短语的缩写。

BASE理论是CAP中一致性和可用性权衡的结果，其来源于对大规模互联网分布式实践的总结，是基于CAP理论逐步演化而来的。核心思想：即使无法做到强一致性，但每个应用都可以根据自身业务特点，采用适当的方式来使系统达到最终一致性

2PC

优点：尽量保证了数据的一致，实现成本较低，在各大主流数据库都有实现

缺点：单点问题：事务管理器在整个流程中扮演的角色很关键，如其宕机，如在第一阶段已经完成，在第二阶段正准备提交的时候事务管理器宕机，资源管理器就会一直阻塞，导致数据库无法使用

同步阻塞：在准备就绪之后，资源管理器中的资源一直处于阻塞，直到提交完成，释放资源

数据不一致：两阶段提交协议虽然为分布式数据强一致性所设计，但仍然存在数据不一致性的可能，如在第二阶段中，假设协调者发出了事务commit通知，但因网络问题该通知仅被一部分参与者收到并执行了commit操作，其余的参与者则因没有收到通知一直处于阻塞状态，产生了数据不一致性

3PC

三段提交是对两段提交的一种升级优化，3PC在2PC的第一阶段和第二阶段中插入一个准备阶段。保证了在最后提交阶段之前，各参与者节点的状态都一致。同时在协调者和参与者中都引入超时机制，当参与者未收到协调者的commit请求后，会对本地事务进行abort，不会一直阻塞等待，解决了2PC的单点故障问题，但仍未从根本上解决数据一致性的问题

CanCommit：协调者向所有参与者发送CanCommit命令，询问是否可以执行事务提交操作。如果全部响应YES则进入下一个阶段

PreCommit：协调者向所有参与者发送PreCommit命令，询问是否可以进行事务的预提交操作，参与者收到PreCommit请求后，如成功的执行了事务操作则返回YES响应，进入最终commit阶段。一单参与者中有向协调者发送了No响应，或因网络造成超时，协调者没有收到参与者的响应则协调者向所有参与者发送abort请求，参与者收到abort命令执行事务中断

DoCommit：在前两个阶段中所有参与者的响应均是YES后，协调者向参与者发送DoCommit命令正式提交事物，如协调者没有接收到参与者发送的ACK响应，则会向所有参与者发送abort请求命令执行事务中断

优点：引入超时机制，解决了事务管理器突然宕机导致资源一直处理阻塞的问题

多了一次询问阶段，防止个别参与者不正常的情况下，其他参与者都执行了事务，锁定资源

缺点：用超时机制解决同步阻塞问题，但却多了一次网络通信，性能上反而变的更差

没有解决数据不一致的问题

Seata

Seata是一款开源的分布式事务解决方案，致力于提供高性能和简单易用的分布式事务服务。Seata提供了AT，TCC，SAGA，XA事务模式，一站式的分布式解决方案

两阶段提交模式

AT模式：提供无侵入自动补偿的事务模式：只需要加上对应的注解就可以开启全局事务

XA模式：支持已实现XA接口的数据库的XA模式：需要数据库实现对应的XA模式的接口，一般mysql，oracle都实现了

TCC模式：在应用层面的2PC，需要编写业务逻辑实现

SAGA模式：为长事务提供有效的解决方案