瘋狂

事務(wù)是保證數(shù)據(jù)庫從一個一致性的狀態(tài)永久地變成另外一個一致性狀態(tài)的根本，其中，ACID是事務(wù)的基本特性。

A是Atomicity，原子性。一個事務(wù)往往涉及到許多的子操作，原子性則保證這些子操作要么都做，要么都不做，而不至于出現(xiàn)事務(wù)的部分操作成功，而另外一部分操作沒有成功。如果事務(wù)在執(zhí)行的過程中發(fā)生錯誤，那么數(shù)據(jù)庫將回滾到事務(wù)發(fā)生之前的狀態(tài)。比如銀行的轉(zhuǎn)賬服務(wù)，這個事務(wù)的最終結(jié)果一定是：某個賬戶的余額增加了x，而另外一個賬戶的余額減少了x，或者兩個賬戶的余額未發(fā)生變化。而不會出現(xiàn)其他情況。

C是Consistency，一致性。一致性是指事務(wù)發(fā)生前和發(fā)生以后，都不會破壞數(shù)據(jù)庫的約束關(guān)系，保證了數(shù)據(jù)庫元素的正確性、有效性和完整性。這種約束關(guān)系可以是數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的約束，比如數(shù)據(jù)庫元素的值必須在一定的范圍內(nèi)，也可以是應(yīng)用帶來的約束，比如轉(zhuǎn)賬以后銀行賬戶的余額不能為負數(shù)。

I是Isolation，隔離性。一個事務(wù)的操作在未提交以前，是不會被并行發(fā)生的其他事務(wù)訪問到的。也就是說，數(shù)據(jù)庫操作不會看到某個事務(wù)的中間操作結(jié)果，比如轉(zhuǎn)賬過程中，用戶是不能查詢到一個賬戶余額減少了，而另外一個賬戶余額未發(fā)生變化的情況。

D是Durability，持久性。事務(wù)完成以后，它對數(shù)據(jù)庫的影響是永久性的，即使在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)發(fā)生宕機或者其他故障的情況下，這種影響也會得到保持。

• 2 兩階段提交

在分布式系統(tǒng)中，事務(wù)往往包含有多個參與者的活動，單個參與者上的活動是能夠保證原子性的，而多個參與者之間原子性的保證則需要通過兩階段提交來實現(xiàn)，兩階段提交是分布式事務(wù)實現(xiàn)的關(guān)鍵。

很明顯，兩階段提交保證了分布式事務(wù)的原子性，這些子事務(wù)要么都做，要么都不做。而數(shù)據(jù)庫的一致性是由數(shù)據(jù)庫的完整性約束實現(xiàn)的，持久性則是通過commit日志來實現(xiàn)的，不是由兩階段提交來保證的。至于兩階段提交如何保證隔離性，可以參考Large-scale Incremental Processing Using Distributed Transactions and Notifications中兩階段提交的具體實現(xiàn)。

兩階段提交的過程涉及到協(xié)調(diào)者和參與者。協(xié)調(diào)者可以看做成事務(wù)的發(fā)起者，同時也是事務(wù)的一個參與者。對于一個分布式事務(wù)來說，一個事務(wù)是涉及到多個參與者的。具體的兩階段提交的過程如下：

第一階段：

首先，協(xié)調(diào)者在自身節(jié)點的日志中寫入一條的日志記錄，然后所有參與者發(fā)送消息prepare T，詢問這些參與者（包括自身），是否能夠提交這個事務(wù)；

參與者在接受到這個prepare T 消息以后，會根據(jù)自身的情況，進行事務(wù)的預(yù)處理，如果參與者能夠提交該事務(wù)，則會將日志寫入磁盤，并返回給協(xié)調(diào)者一個ready T信息，同時自身進入預(yù)提交狀態(tài)狀態(tài)；如果不能提交該事務(wù)，則記錄日志，并返回一個not commit T信息給協(xié)調(diào)者，同時撤銷在自身上所做的數(shù)據(jù)庫改；

參與者能夠推遲發(fā)送響應(yīng)的時間，但最終還是需要發(fā)送的。

第二階段：

協(xié)調(diào)者會收集所有參與者的意見，如果收到參與者發(fā)來的not commit T信息，則標識著該事務(wù)不能提交，協(xié)調(diào)者會將Abort T 記錄到日志中，并向所有參與者發(fā)送一個Abort T 信息，讓所有參與者撤銷在自身上所有的預(yù)操作；

如果協(xié)調(diào)者收到所有參與者發(fā)來prepare T信息，那么協(xié)調(diào)者會將Commit T日志寫入磁盤，并向所有參與者發(fā)送一個Commit T信息，提交該事務(wù)。若協(xié)調(diào)者遲遲未收到某個參與者發(fā)來的信息，則認為該參與者發(fā)送了一個VOTE_ABORT信息，從而取消該事務(wù)的執(zhí)行。

參與者接收到協(xié)調(diào)者發(fā)來的Abort T信息以后，參與者會終止提交，并將Abort T 記錄到日志中；如果參與者收到的是Commit T信息，則會將事務(wù)進行提交，并寫入記錄

一般情況下，兩階段提交機制都能較好的運行，當在事務(wù)進行過程中，有參與者宕機時，他重啟以后，可以通過詢問其他參與者或者協(xié)調(diào)者，從而知道這個事務(wù)到底提交了沒有。當然，這一切的前提都是各個參與者在進行每一步操作時，都會事先寫入日志。

唯一一個兩階段提交不能解決的困境是：當協(xié)調(diào)者在發(fā)出commit T消息后宕機了，而唯一收到這條命令的一個參與者也宕機了，這個時候這個事務(wù)就處于一個未知的狀態(tài)，沒有人知道這個事務(wù)到底是提交了還是未提交，從而需要數(shù)據(jù)庫管理員的介入，防止數(shù)據(jù)庫進入一個不一致的狀態(tài)。當然，如果有一個前提是：所有節(jié)點或者網(wǎng)絡(luò)的異常最終都會恢復(fù)，那么這個問題就不存在了，協(xié)調(diào)者和參與者最終會重啟，其他節(jié)點也最終也會收到commit T的信息。

• 3 日志

數(shù)據(jù)庫日志保證了事務(wù)執(zhí)行的原子性和持久性，日志類型可以分為redo log，undo log，undo/redo log。關(guān)于這幾種日志形式的具體介紹，可以參照：

http://nosql-wiki.org/foswiki/bin/view/Main/TransactonLog
轉(zhuǎn)載自：http://rdc.taobao.com/blog/cs/?p=1183