Mysql分布式事务及优缺点详解

核心提示在开发中,为了降低单点压力,通常会根据业务情况进行分表分库,将表分布在不同的库中(库可能分布在不同的机器上),但是一个业务场景可能会同时处理两个表的操作。在这种场景下,事务的提交会变得相对复杂,因为多个节点(库)的存在,可能存在部分节点提交

在开发中,为了降低单点压力,通常会根据业务情况进行分表分库,将表分布在不同的库中(库可能分布在不同的机器上),但是一个业务场景可能会同时处理两个表的操作。在这种场景下,事务的提交会变得相对复杂,因为多个节点(库)的存在,可能存在部分节点提交失败的情况,即事务的ACID特性需要在各个不同的数据库实例中保证。

比如更新db1库的A表时,必须同步更新db2库的B表,两个更新形成一个事务,要么都成功,要么都失败。

那么我们如何利用mysql实现分布式数据库的事务呢?mysql是从5.0开始支持分布式事务这里先声明两个概念:资源管理器(resource manager):用来管理系统资源,是通向事务资源的途径。数据库就是一种资源管理器。资源管理还应该具有管理事务提交或回滚的能力。

事务管理器(transaction manager):事务管理器是分布式事务的核心管理者。

事务管理器与每个资源管理器(resourcemanager)进行通信,协调并完成事务的处理。事务的各个分支由唯一命名进行标识。mysql在执行分布式事务(外部XA)的时候,mysql服务器相当于xa事务资源管理器,与mysql链接的客户端相当于事务管理器。

分布式事务原理:分段式提交分布式事务通常采用2PC协议,全称Two Phase Commitment Protocol。该协议主要为了解决在分布式数据库场景下,所有节点间数据一致性的问题。

分布式事务通过2PC协议将提交分成两个阶段:prepare;commit/rollback阶段一为准备(prepare)阶段。

即所有的参与者准备执行事务并锁住需要的资源。参与者ready时,向transaction manager报告已准备就绪。阶段二为提交阶段(commit)。

当transaction manager确认所有参与者都ready后,向所有参与者发送commit命令。事务协调者transaction manager因为XA 事务是基于两阶段提交协议的,所以需要有一个事务协调者(transaction manager)来保证所有的事务参与者都完成了准备工作。如果事务协调者(transaction manager)收到所有参与者都准备好的消息,就会通知所有的事务都可以提交了(第二阶段)。MySQL 在这个XA事务中扮演的是参与者的角色,而不是事务协调者(transaction manager)。

Mysql的XA事务分为外部XA和内部XA外部XA用于跨多MySQL实例的分布式事务,需要应用层作为协调者,通俗的说就是比如我们在PHP中写代码,那么PHP书写的逻辑就是协调者。应用层负责决定提交还是回滚,崩溃时的悬挂事务。MySQL数据库外部XA可以用在分布式数据库代理层,实现对MySQL数据库的分布式事务支持,例如开源的代理工具:网易的DDB,淘宝的TDDL等等。内部XA事务用于同一实例下跨多引擎事务,由Binlog作为协调者,比如在一个存储引擎提交时,需要将提交信息写入二进制日志,这就是一个分布式内部XA事务,只不过二进制日志的参与者是MySQL本身。

Binlog作为内部XA的协调者,在binlog中出现的内部xid,在crash recover时,由binlog负责提交。mysql xa事务的语法首先要确保mysql开启XA事务支持SHOW VARIABLES LIKE '%xa%'如果innodb_support_xa的值是ON就说明mysql已经开启对XA事务的支持了。 如果不是就执行:SET innodb_support_xa = ON主要有:XA START 'any_unique_id'; // 'any_unique_id' 是用户给的,全局唯一在一台mysql中开启一个XA事务XA END 'any_unique_id '; //标识XA事务的操作结束XA PREPARE 'any_unique_id'; //告知mysql 准备提交这个xa事务XA COMMIT 'any_unique_id'; //告知mysql提交这个xa事务XA ROLLBACK 'any_unique_id'; //告知mysql回滚这个xa事务XA RECOVER;//查看本机mysql目前有哪些xa事务处于prepare状态XA事务恢复如果执行分布式事务的mysql crash了,mysql 按照如下逻辑进行恢复:a. 如果这个xa事务commit了,那么什么也不用做b. 如果这个xa事务还没有prepare,那么直接回滚它c. 如果这个xa事务prepare了,还没commit, 那么把它恢复到prepare的状态,由用户去决定commit或rollback当mysql crash后重新启动之后,执行“XA RECOVER;”查看当前处于prepare状态的xa事务,然后commit或rollback它们。

使用限制a. XA事务和本地事务以及锁表操作是互斥的开启了xa事务就无法使用本地事务和锁表操作mysql> xa start 't1xa';Query OK, 0 rows affected mysql> begin;ERROR 1399 : XAER_RMFAIL: The command cannot be executed when global transaction is in the ACTIVE statemysql> lock table t1 read;ERROR 1399 : XAER_RMFAIL: The command cannot be executed when global transaction is in the ACTIVE state开启了本地事务就无法使用xa事务mysql> begin;Query OK, 0 rows affected mysql> xa start 'rrrr';ERROR 1400 : XAER_OUTSIDE: Some work is done outside global transactionb. xa start 之后必须xa end, 否则不能执行xa commit 和xa rollback所以如果在执行xa事务过程中有语句出错了,你也需要先xa end一下,然后才能xarollback。注意事项a. mysql只是提供了xa事务的接口,分布式事务中的mysql实例之间是互相独立的不感知的。 所以用户必须自己实现分布式事务的调度器b. xa事务有一些使用上的bug, 参考

http://www.

mysqlops.com/2012/02/24

/mysql-xa-optimize.html

主要是“MySQL数据库的主备数据库的同步,通过Binlog的复制完成。

而Binlog是MySQL数据库内部XA事务的协调者,并且MySQL数据库为binlog做了优化——binlog不写prepare日志,只写commit日志。所有的参与节点prepare完成,在进行xa commit前crash。crash recover如果选择commit此事务。

由于binlog在prepare阶段未写,因此主库中看来,此分布式事务最终提交了,但是此事务的操作并未 写到binlog中,因此也就未能成功复制到备库,从而导致主备库数据不一致的情况出现。而crash recover如果选rollback, 那么就会出现全局不一致(该分布式事务对应的节点,部分已经提交,无法回滚,而部分节点回滚。最终导致同一分布式事务,在各参与节点,最终状态不一致)”参考的那篇blog中给出的办法是修改mysql代码,这个无法在DBScale中使用。 所以可选的替代方案是不使用主从复制进行备份,而是直接使用xa事务实现同步写来作为备份。

 
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