三阶段提交协议

简介

三阶段提交协议（3PC）是一种用来保证分布式系统中事务的原子性和一致性的协议。与两阶段提交协议（2PC）相比，3PC可以减少分布式系统在某些情况下产生的不必要的阻塞。

三个阶段

CanCommit

在CanCommit阶段，协调者向参与者发送CanCommit消息，询问参与者是否能够提交事务。参与者接收到CanCommit消息后，进行事务的本地预处理，并返回一个vote信息，用于表示它是否准备好提交事务。

public void canCommit(Transaction transaction, List<Participant> participants) {
    for (Participant participant : participants) {
        boolean vote = participant.canCommit(transaction);
        if (!vote) {
            abort(transaction, participants);
            return;
        }
    }
    preCommit(transaction, participants);
}

PreCommit

在PreCommit阶段，协调者向所有参与者发送PreCommit消息，告诉它们已经收到了所有参与者的CanCommit的响应。如果并且协调者自己也已经准备好提交，则它会让所有参与者提交事务。如果在接收到PreCommit消息后参与者发现问题，它会返回Abort，否则返回Ack。

public void preCommit(Transaction transaction, List<Participant> participants) {
    for (Participant participant : participants) {
        boolean ack = participant.preCommit(transaction);
        if (!ack) {
            abort(transaction, participants);
            return;
        }
    }
    doCommit(transaction, participants);
}

DoCommit/Abort

在DoCommit和Abort阶段，协调者告诉参与者事务应该被提交还是中止。如果协调者决定提交事务，则它会广播Commit消息。如果协调者决定中止事务，则它会广播Abort消息。

public void doCommit(Transaction transaction, List<Participant> participants) {
    commit(transaction, participants);
    broadcastCommit(transaction, participants);
}

public void abort(Transaction transaction, List<Participant> participants) {
    rollback(transaction, participants);
    broadcastAbort(transaction, participants);
}

优缺点

优点：

• 与2PC相比，拥有更好的性能，减少了数据库或事务处理系统的工作量。
• 安全性更高，减少了不必要的阻塞。

缺点：

• 事务被提交的时间长于2PC，因此在系统出现故障时，恢复会更复杂。
• 对于网络分区、节点故障等情况，3PC的性能不如2PC。

结论

3PC可以提高分布式系统的性能，并且与2PC相比，增加了更多的安全保障，对于某些需要高可用性和高性能的系统，可以使用3PC协议来保证系统的稳定性。