X/Open DTP——分布式事务模型

这一几天一直在回顾事务相关的知识,也准备把以前了解皮毛的知识进行一些深入总结,虽然这一些知识并没有用到,但是了解其实现原理还是很有必要的,因为知道了原理,你也能把它实现出来。

在上一节事务的编程模型里面,主要说明了三种编程模型,一般情况下,我们都接触的是单一资源的事务,也就是单独对一个数据库进行操作。如果需要跨多个资源保证事务一致性

举个例子:在ATM机取钱的时候,需要对用户的账户进行扣款处理,然后发送一条消息给消息服务器(假设消息服务器是用JMS实现的),由消息服务器异步通过短信通知用户。如果用户取款失败,那么消息服务器不应该发送短信给用户。如何保证 用户帐务扣款 和 消息服务器的消息保持一致性,也就是说 取款成功,消息服务器就持久化消息,然后发送短信给用户,取款失败,消息服务器就回滚消息,啥都不做。

在上面这种情况下,就需要使用分布式事务,也就是跨越多个资源的保证数据一致性。

X/Open DTP(X/Open Distributed Transaction Processing Reference Model) 是X/Open 这个组织定义的一套分布式事务的标准,也就是了定义了规范和API接口,由这个厂商进行具体的实现。这个思想在java 平台里面到处都是。

X/Open DTP 定义了三个组件: AP,TM,RM

AP(Application Program):也就是应用程序,可以理解为使用DTP的程序

RM(Resource Manager):资源管理器,这里可以理解为一个DBMS系统,或者消息服务器管理系统,应用程序通过资源管理器对资源进行控制。资源必须实现XA定义的接口

TM(Transaction Manager):事务管理器,负责协调和管理事务,提供给AP应用程序编程接口以及管理资源管理器

其中,AP 可以和TM 以及 RM 通信,TM 和 RM 互相之间可以通信,DTP模型里面定义了XA接口,TM 和 RM 通过XA接口进行双向通信,例如:TM通知RM提交事务或者回滚事务,RM把提交结果通知给TM。AP和RM之间则通过RM提供的Native API 进行资源控制,这个没有进行约API和规范,各个厂商自己实现自己的资源控制,比如Oracle自己的数据库驱动程序。

 

下面一幅图说明了三者的关系:

 

其中在DTP定了以下几个概念:

事务:一个事务是一个完整的工作单元,由多个独立的计算任务组成,这多个任务在逻辑上是原子的。

全局事务:对于一次性操作多个资源管理器的事务,就是全局事务

分支事务:在全局事务中,某一个资源管理器有自己独立的任务,这些任务的集合作为这个资源管理器的分支任务

控制线程:用来表示一个工作线程,主要是关联AP,TM,RM三者的一个线程,也就是事务上下文环境。简单的说,就是需要标识一个全局事务以及分支事务的关系。

 

两阶段提交协议:如果一个事务管理器管理着多个资源管理器,如果控制全局事务和分支事务,在DTP里面说明两阶段提交的协议

第一阶段:准备阶段

事务管理器通知资源管理器准备分支事务,资源管理器告之事务管理器准备结果

第二阶段:提交阶段

事务管理器通知资源管理器提交分支事务,资源管理器告之事务管理器结果

下面一幅图演示了正常情况下的两阶段提交,

如果第一阶段某一个资源预提交失败,第二阶段就回滚第一阶段已经预提交成功的资源

 以上是比较正常的情况,但是由于RM有权利自己根据情况提交或者回滚自己的分支事务(官方说法是:Heuristic Decision)那三么就可能出现以下种情况:

1 在TM通知RM提交事务之前,RM分支事务已经提交

 

2 在TM通知RM提交事务之前,RM分支事务全部回滚

 

3 在TM通知RM提交事务之前,RM分支事务部分回滚

对于Heuristic Decision标记的分支事务,在没有TM通知RM forget 它之前,RM都必须保存分支事务的信息,等到TM从失败中恢复事务之后,通知RM forget 分支事务,这个时候RM才真正的完成事务。

对于前面两种情况来说,TM会比较好处理,做事务恢复的时候,要么标记全局事务成功,要么标记全局事务回滚,通知RM可以完成分支事务了。对于第三种情况,可能就需要进行决策了,这个具体怎么处理,貌似DTP并没有说明细节,可以交给应用自己去判断。

 

DTP编程模型

虽然DTP内部的实现比较复杂,但是对于DTP编程模型就比较简单了

1 AP通过TM获取事务

2 AP申明需要哪些RM,TM注册RM

3 AP使用RM完成分支事务

4 AP通过TM提交事务

5 TM通知RM提交事务

 

而DTP的服务的实现就需要考虑以下几个问题:

  • 如何获取TM?
  • 如何启动和结束一个事务
  • 如何标识一个事务
  • 如何保存和传递事务上下文
  • 应用如何通过资源管理器操作共享资源
  • 资源管理器如何实现准备阶段以及与提交阶段的逻辑
  • 如何实现两阶段提交协议
  • 如何实现在异常情况下进行事务恢复

 

其实如果把这几个问题了解清楚了,就可以自己实现一个两阶段提交的分布式事务模型了。

posted @ 2012-10-11 13:09  God Is Coder  阅读(...)  评论(...编辑  收藏