事务
ACID
- 原子性 atomicity
- 一致性 consistency
- 隔离性 isolation
- 持久性 durability
隔离级别
| 隔离级别 | 脏读 | 不可重读 | 幻读 | 英文名 | 默认 | | ———– | —- | ——– | —- | —————- | —– | | RU 读未提交 | √ | √ | √ | Read uncommitted | | | RC 读已提交 | × | √ | √ | Read committed | 其他 | | RR 可重读 | × | × | √ | Repeatable read | MySQL | | S 串行化 | × | × | × | Serializable | |
- 读未提交 = 脏读，没有隔离性，Saga 分布式事务的缺点
- 读已提交 = 不可重读：更新，一个事务两次读取内容不一样
- 幻读：插入，一个事务两次读取条数不一样，MySQL 用 MVCC 解决
- 多版本并发控制 MVCC Multiversion Concurrency Control
- DB_TRX_ID 最近增改事务ID
- DB_ROLL_PTR 回滚指针，上一版本 0x…
- DB_ROW_ID 自增ID，没有主键时的聚簇索引，select _rowid
- DELETED_BIT 删除
CAP
- 一致性 Consistency
- 可用性 Availability
- 分区容错性 Partition tolerance
一般要求AP，C只需要保证最终一致性，所以有日终对账程序
与缓存一致性
- 先更新数据库，避免刚删完缓存就被其他线程刷入旧数据
- 缓存使用删除而不是更新，避免更新时数据库内容已经变了
缓存问题
- 缓存穿透：反复攻击不存在的数据，解决：不存在就set key null ex 30
- 缓存击穿：并发去库里查一个
- 缓存雪崩：大批量失效查库
缓存淘汰
全部/已设置过期时间 × 最少使用，最不经常使用，随机 + 已设置过期即将过期
Redis 事务
| Redis | MySQL |
|---|---|
| multi | begin |
| exec | commit |
| discard | rollback |
| watch | (lock) |
分布式锁
都是创建+删除的方式
| 问题 | 数据库 | Redis | Zookeeper |
|---|---|---|---|
| 实现 | insert delete | set 键 id ex 秒 nx | |
| 异常 | 靠ex | 客户端挂掉时节点就自动删除了 | |
| 阻塞 | 轮询 | 轮询 | 顺序创建、通知 |
| 重入 | MAC + jvm进程ID + 线程ID | 与当前最小节点对比 | |
| 单点 | 集群部署 | 集群部署 |
分布式事务算法与实现
三种核心算法方案
- 2PC - Two-Phase Commit，prepare 锁定资源不提交，第二阶段提交或回滚，强一致性，电商下单，库存扣减等短事务
- 3PC - Three-Phase Commit，增加 CanCommit 并引入超时默认提交，减少阻塞和降低单点故障影响范围，少用
-
TCC - Try-Confirm-Cancel，资源预留（如冻结余额），业务侵入强，最终一致性，主流实践方案，金融交易
- XA - eXtended Architecture （X/Open DTP)，2PC 工业标准化实现，死锁概率高，协调者宕机全局锁死，传统低频金融系统
- 数据库层标准（ISO/IEC 10026规范）
- DTP - Distributed Transaction Processing
- AT - Auto Transaction (天猫 Seata) 应用层伪 2PC，框架代理SQL，失败自动生成 UNDO_LOG 无侵入，弱隔离，电商订单，库存管理
- Saga ，无隔离，补偿事务，最终一致性，如订单退款，物流调度链
-
基于消息，无隔离，最终一致性，如支付成功通知
- AP (Application)：业务程序（定义事务边界，如调用 BEGIN/COMMIT）。
- TM (Transaction Manager)：全局事务协调者（例如Java中的 TransactionManager）。
- RM (Resource Manager)：本地资源管理器（如MySQL、Oracle数据库）。
- TX 接口：AP 与 TM 的交互接口（例如Java JTA中的 UserTransaction）。
-
XA 接口：TM 与 RM 的交互接口（数据库驱动实现，如MySQL Connector/J 的 XAResource）。
- TC（Transaction Coordinator）Seata-AT 的独立事务协调器
分布式事务容错设计
- TCC：需解决三大问题——空回滚（未Try却调用Cancel）、幂等（网络重试）、业务悬挂（Cancel后Try才到达）
- 消息队列：依赖事务状态表+定时校对，防止消息丢失
-
Saga：补偿事务需幂等，且失败时需人工介入
- 分支事务执行时要拒绝回滚执行
- 已经失败的事务直接返回回滚成功
- 多次收到分支事务要幂等