微服务架构常见的分布式事务解决方案

场景问题

多个服务,位于不同主机,不同的网络当中,没有办法用本地事务保证要么一起成功,要么一起失败。

BASE理论

BA: Basic Availability 基本业务可用性(支持分区失败)

S: Soft state 柔性状态(状态允许有短时间不同步,异步)

E: Eventual consistency 最终一致性(最终数据是一致的,但不是实时一致)

原子性(A)与持久性(D)必须根本保障

为了可用性、性能与降级服务的需要,只有降低一致性( C ) 与 隔离性( I ) 的要求

酸碱平衡(ACID-BASE Balance)

CAP定理

对于共享数据系统,最多只能同时拥有CAP其中的两个,没法三者兼顾。

任意两者的组合都有其适用场景

真实系统应当是ACID与BASE的混合体

不同类型的业务可以也应当区别对待

CAP定理

解决方案

可靠消息最终一致性(异步确保型)

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实现

业务处理服务在业务事务提交前,向实时消息服务请求发送消息,实时消息服务只记录消息数据,而不真正发送。业务处理服务在业务事务提交后,向实时消息服务确认发送。只有在得到确认发送指令后,实时消息服务才真正发送

消息

业务处理服务在业务事务回滚后,向实时消息服务取消发送。消息状态确认系统定期找到未确认发送或回滚发送的消息,向业务处理服务询问消息状态,业务处理服务根据消息ID或消息内容确定该消息是否有效

约束

被动方的处理结果不影响主动方的处理结果,被动方的消息处理操作是幂等操作

成本

可靠消息系统建设成本

一次消息发送需要两次请求,业务处理服务需实现消息状态回查接口

优点、适用范围

消息数据独立存储、独立伸缩,降低业务系统与消息系统间的耦合

方案特点

兼容所有实现AMQP标准的MQ中间件

确保业务数据可靠的前提下,实现业务数据的最终一致(理想状态下基本是准实时一致)

柔性事务解决方案 TCC(两阶段型、补偿型)

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实现

一个完整的业务活动由一个主业务服务与若干从业务服务组成

主业务服务负责发起并完成整个业务活动

从业务服务提供TCC型业务操作

业务活动管理器控制业务活动的一致性,它登记业务活动中的操作,并在业务活动提交时确认所有的TCC型操作的confirm操作,在业务活动取消时调用所有TCC型操作的cancel操作

成本

实现TCC操作的成本

业务活动结束时confirm或cancel操作的执行成本

业务活动日志成本

适用范围

强隔离性、严格一致性要求的业务活动

适用于执行时间较短的业务(比如处理账户、收费等业务)

用到的服务模式

TCC操作、幂等操作、可补偿操作、可查询操作

方案特点

不与具体的服务框架耦合(在RPC架构中通用)

位于业务服务层,而非资源层

可以灵活选择业务资源的锁定粒度

最大努力通知型

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实现

业务活动的主动方,在完成业务处理之后,向业务活动的被动方发送消息,允许消息丢失。

业务活动的被动方根据定时策略,向业务活动主动方查询,恢复丢失的业务消息。

约束

被动方的处理结果不影响主动方的处理结果

成本

业务查询与校对系统的建设成本

使用范围

对业务最终一致性的时间敏感度低

跨企业的业务活动

方案特点

业务活动的主动方在完成业务处理后,向业务活动被动方发送通知消息(允许消息丢失)主动方可以设置时间阶梯型通知规则,在通知失败后按规则重复通知,直到通知N次后不主动方提供校对查询接口给被动方按需校对查询,用于恢复丢失的业务消息

应用案例

银行通知、商户通知等(各大交易业务平台间的商户通知:多次通知、查询校对、对账文件)