分布式事务管理：两阶段提交与故障恢复

本文主要探讨了分布式数据库中的事务管理和恢复，重点介绍了站点故障下的不同情况以及两阶段提交协议在故障恢复中的应用。此外，还提到了分布式事务的ACID特性，包括原子性、一致性、独立性和持久性。 在分布式数据库环境中，事务管理至关重要，尤其是面对站点故障时。文章列举了五种不同的站点故障场景： 1. **参与者未将“Ready”记录入Log前故障**：如果参与者在准备阶段（Prepare）之前故障，协调者在超时后会发起Abort，参与者在恢复时直接执行Abort，无需与其他站点交互。 2. **参与者已将“Ready”写入Log后故障**：在这种情况下，参与者已确认准备完成，但在协调者发送全局提交或回滚指令之前故障。恢复时，参与者需要询问协调者或其他站点以确定最终决定。 3. **协调者将“Prepare”写入Log，但“G-commit”/”G-abort”未写入前故障**：所有响应“Ready”的参与者都会等待协调者恢复，协调者重启后重新启动提交协议，重新发送“Prepare”消息。 4. **协调者已写入“G-commit”/”G-abort”，但“Complete”未写入前故障**：收到命令的参与者会正常执行，而未收到命令的参与者需等待协调者恢复。协调者需要再次发送命令给所有参与者。 5. **“Complete”已写入Log后故障**：这种情况下，事务已完成，无须进一步行动，系统保持一致状态。 接着，文章讨论了**两阶段提交协议（2PC）**，这是确保分布式事务原子性的一种常见方法。在2PC中，协调者先询问所有参与者是否准备好提交，然后根据所有参与者的响应决定全局提交还是回滚。如果在过程中发生故障，恢复过程涉及重新发送准备或提交命令，以确保所有参与者都达到一致状态。 此外，文章还涵盖了**分布式事务的ACID特性**，这是评价事务质量的关键标准： - **原子性**：事务的所有操作要么全部成功，要么全部失败，保证数据库的一致性。 - **一致性**：事务执行前后，数据库的状态应满足预设的约束和规则。 - **独立性**：并发事务之间相互隔离，防止数据不一致。 - **持久性**：一旦事务提交，其结果就是永久性的，即使系统故障后也能恢复。 分布式事务分为**全局事务**和**局部事务**。全局事务跨越多个站点，由主事务协调，而局部事务只影响单个站点的数据。由于分布式事务的复杂性，其恢复机制比集中式事务更为复杂。 总结来说，这篇文章深入剖析了分布式数据库中事务管理的核心问题，包括故障恢复策略和事务的ACID特性，为理解分布式数据库系统的稳定性和可靠性提供了关键信息。