说到分布式事务,就会谈到那个经典的”账号转账”问题:2个账号,分布处于2个不同的DB,或者说2个不同的子系统里面,A要扣钱,B要加钱,如何保证原子性?
一般的思路都是通过消息中间件来实现“最终一致性”:A系统扣钱,然后发条消息给中间件,B系统接收此消息,进行加钱。
但这里面有个问题:A是先update DB,后发送消息呢? 还是先发送消息,后update DB?
假设先update DB成功,发送消息网络失败,重发又失败,怎么办? 假设先发送消息成功,update DB失败。消息已经发出去了,又不能撤回,怎么办?
所以,这里下个结论: 只要发送消息和update DB这2个操作不是原子的,无论谁先谁后,都是有问题的。
那这个问题怎么解决呢??
有人可能想到了,我可以把“发送消息”这个网络调用和update DB放在同1个事务里面,如果发送消息失败,update DB自动回滚。这样不就保证2个操作的原子性了吗?
这个方案看似正确,其实是错误的,原因有2:
(1)网络的2将军问题:发送消息失败,发送方并不知道是消息中间件真的没有收到消息呢?还是消息已经收到了,只是返回response的时候失败了?
如果是已经收到消息了,而发送端认为没有收到,执行update db的回滚操作。则会导致A账号的钱没有扣,B账号的钱却加了。
(2)把网络调用放在DB事务里面,可能会因为网络的延时,导致DB长事务。严重的,会block整个DB。这个风险很大。
基于以上分析,我们知道,这个方案其实是错误的!
假设消息中间件没有提供“事务消息”功能,比如你用的是Kafka。那如何解决这个问题呢?
解决方案如下: (1)PRoducer端准备1张消息表,把update DB和insert message这2个操作,放在一个DB事务里面。
(2)准备一个后台程序,源源不断的把消息表中的message传送给消息中间件。失败了,不断重试重传。允许消息重复,但消息不会丢,顺序也不会打乱。
(3)Consumer端准备一个判重表。处理过的消息,记在判重表里面。实现业务的幂等。但这里又涉及一个原子性问题:如果保证消息消费 + insert message到判重表这2个操作的原子性?
消费成功,但insert判重表失败,怎么办?关于这个,在Kafka的源码分析系列,第1篇, exactly once问题的时候,有过讨论。
通过上面3步,我们基本就解决了这里update db和发送网络消息这2个操作的原子性问题。
但这个方案的一个缺点就是:需要设计DB消息表,同时还需要一个后台任务,不断扫描本地消息。导致消息的处理和业务逻辑耦合额外增加业务方的负担。
为了能解决该问题,同时又不和业务耦合,RocketMQ提出了“事务消息”的概念。
具体来说,就是把消息的发送分成了2个阶段:Prepare阶段和确认阶段。
具体来说,上面的2个步骤,被分解成3个步骤: (1) 发送Prepared消息 (2) update DB (3) 根据update DB结果成功或失败,Confirm或者取消Prepared消息。
可能有人会问了,前2步执行成功了,最后1步失败了怎么办?这里就涉及到了RocketMQ的关键点:RocketMQ会定期(默认是1分钟)扫描所有的Prepared消息,询问发送方,到底是要确认这条消息发出去?还是取消此条消息?
具体代码实现如下:
也就是定义了一个checkListener,RocketMQ会回调此Listener,从而实现上面所说的方案。
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