详解Mysql分布式事务XA(跨数据库事务)
详解Mysql分布式事务XA(跨数据库事务)
沉淀岁月 发表于1个月前
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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)。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 5.7为我们提供了分布式事务解决方案(https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/xa.html) 
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(resource 
    manager)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。 
如下图所示: 
这里写图片描述

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(第一阶段)。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。(这是因为,binlog不进行prepare,只进行commit,因此在binlog中出现的内部xid,一定能够保证其在底层各存储引擎中已经完成prepare)。

MySQL XA事务基本语法

XA {START|BEGIN} xid [JOIN|RESUME] 启动xid事务 (xid 必须是一个唯一值; 不支持[JOIN|RESUME]子句) 
XA END xid [SUSPEND [FOR MIGRATE]] 结束xid事务 ( 不支持[SUSPEND [FOR MIGRATE]] 子句) 
XA PREPARE xid 准备、预提交xid事务 
XA COMMIT xid [ONE PHASE] 提交xid事务 
XA ROLLBACK xid 回滚xid事务 
XA RECOVER 查看处于PREPARE 阶段的所有事务

PHP调用MYSQL XA事务示例

1、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
  •  

开启

2、代码如下:

<?PHP
$dbtest1 = new mysqli("172.20.101.17","public","public","dbtest1")or die("dbtest1 连接失败");
$dbtest2     = new mysqli("172.20.101.18","public","public","dbtest2")or die("dbtest2 连接失败");

//为XA事务指定一个id,xid 必须是一个唯一值。
$xid = uniqid("");

//两个库指定同一个事务id,表明这两个库的操作处于同一事务中
$dbtest1->query("XA START '$xid'");//准备事务1
$dbtest2->query("XA START '$xid'");//准备事务2

try {
    //$dbtest1
    $return = $dbtest1->query("UPDATE member SET name='唐大麦' WHERE id=1") ;
    if($return == false) {
       throw new Exception("库dbtest1@172.20.101.17执行update member操作失败!");
    }

    //$dbtest2
    $return = $dbtest2->query("UPDATE memberpoints SET point=point+10 WHERE memberid=1") ;
    if($return == false) {
       throw new Exception("库dbtest1@172.20.101.18执行update memberpoints操作失败!");
    }

    //阶段1:$dbtest1提交准备就绪
    $dbtest1->query("XA END '$xid'");
    $dbtest1->query("XA PREPARE '$xid'");
    //阶段1:$dbtest2提交准备就绪
    $dbtest2->query("XA END '$xid'");
    $dbtest2->query("XA PREPARE '$xid'");

    //阶段2:提交两个库
    $dbtest1->query("XA COMMIT '$xid'");
    $dbtest2->query("XA COMMIT '$xid'");
} 
catch (Exception $e) {
    //阶段2:回滚
    $dbtest1->query("XA ROLLBACK '$xid'");
    $dbtest2->query("XA ROLLBACK '$xid'");
    die($e->getMessage());
}

$dbtest1->close();
$dbtest2->close();

?>
  •  

XA的性能问题

XA的性能很低。一个数据库的事务和多个数据库间的XA事务性能对比可发现,性能差10倍左右。因此要尽量避免XA事务,例如可以将数据写入本地,用高性能的消息系统分发数据。或使用数据库复制等技术。只有在这些都无法实现,且性能不是瓶颈时才应该使用XA。

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沉淀岁月
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