分布式事務兩階段提交VS三階段提交？
在分布式事務中，通常使用兩階段協議或三階段協議來保障分布式事務的正常運行，它也是 X/Open 公司定義的一套分布式事務標準。
X/Open 公司是由多家國際計算機廠商所組成的聯盟組織，它建立之初是為了向 UNIX 環境提供標準。
分布式事務是指在分布式系統中，多個節點之間進行的事務操作。比如在分布式系統中，用戶在下單時，需要同時創建訂單信息和減庫存的操作，然而創建訂單信息和減庫存是分布在不同服務器和不同數據。
庫中的，如下圖所示：
此時我們就需要一個分布式事務介入，保證所有操作，要么一起提交，要么一起回滾。
1、兩階段提交
兩階段提交（Two-Phase Commit，簡稱 2PC）是一種分布式事務協議，確保所有參與者在提交或回滾事務時都處于一致的狀態。2PC 協議包含以下兩個階段：
- 準備階段（prepare phase）：在這個階段，事務協調者（Transaction Coordinator）向所有參與者（Transaction Participant）發出準備請求，詢問它們是否準備好提交事務。參與者執行所有必要的操作，并回復協調者是否準備好提交事務。如果所有參與者都回復準備好提交事務，協調者將進入下一個階段。如果任何參與者不能準備好提交事務，協調者將通知所有參與者回滾事務。
- 提交階段（commit phase）：在這個階段，如果所有參與者都已準備好提交事務，則協調者向所有參與者發送提交請求。參與者執行所有必要的操作，并將其結果記錄在持久性存儲中。一旦所有參與者都已提交事務，協調者將向它們發送確認請求。如果任何參與者未能提交事務，則協調者將通知所有參與者回滾事務。
2PC 協議可以確保分布式事務的原子性和一致性，但是其效率較低，可能會出現阻塞等問題。因此，在實際應用中，可以使用其他分布式事務協議，如 3PC（Three-Phase Commit）或 Paxos 協議來代替。
兩階段提交問題
兩階段提交存在以下幾個問題：
- 同步阻塞問題：執行過程中，所有參與節點都是事務阻塞型的。當參與者占有公共資源時，其他第三方節點訪問公共資源不得不處于阻塞狀態。也就是說從投票階段到提交階段完成這段時間，資源是被鎖住的。
- 單點故障：由于協調者的重要性，一旦協調者發生故障。參與者會一直阻塞下去。尤其在第二階段，協調者發生故障，那么所有的參與者還都處于鎖定事務資源的狀態中，而無法繼續完成事務操作。
- 數據不一致問題：在 2PC 最后提交階段中，當協調者向參與者發送 commit 請求之后，發生了局部網絡異?；蛘咴诎l送 commit 請求過程中協調者發生了故障，這會導致只有一部分參與者接受到了 commit 請求。而在這部分參與者接到 commit 請求之后就會執行 commit 操作。但是其他部分未接到 commit 請求的機器則無法執行事務提交，于是整個分布式系統便出現了數據不一致性的現象。
2、三階段提交
三階段提交（Three-Phase Commit，簡稱3PC）是在 2PC 協議的基礎上添加了一個額外的階段來解決 2PC 協議可能出現的阻塞問題。3PC 協議包含三個階段：
- CanCommit 階段（詢問階段）：在這個階段，事務協調者（Transaction Coordinator）向所有參與者（Transaction Participant）發出 CanCommit 請求，詢問它們是否準備好提交事務。參與者執行所有必要的操作，并回復協調者它們是否可以提交事務。
- PreCommit 階段（準備階段）：如果所有參與者都回復可以提交事務，則協調者將向所有參與者發送PreCommit 請求，通知它們準備提交事務。參與者執行所有必要的操作，并回復協調者它們是否已經準備好提交事務。
- DoCommit 階段（提交階段）：如果所有參與者都已經準備好提交事務，則協調者將向所有參與者發送DoCommit 請求，通知它們提交事務。參與者執行所有必要的操作，并將其結果記錄在持久性存儲中。一旦所有參與者都已提交事務，協調者將向它們發送確認請求。如果任何參與者未能提交事務，則協調者將通知所有參與者回滾事務。
與 2PC 協議相比，3PC 協議將 CanCommit 階段（詢問階段）添加到協議中，使參與者能夠在 CanCommit 階段發現并解決可能導致阻塞的問題。這樣，3PC 協議能夠更快地執行提交或回滾事務，并減少不必要的等待時間。需要注意的是，與 2PC 協議相比，3PC 協議仍然可能存在阻塞的問題。
3、兩階段提交 VS 三階段提交
2PC 和 3PC 是分布式事務中兩種常見的協議，3PC 可以看作是 2PC 協議的改進版本，相比于 2PC 它有兩點改進：
- 引入了超時機制，同時在協調者和參與者中都引入超時機制（2PC 只有協調者有超時機制）；
- 3PC 相比于 2PC 增加了 CanCommit 階段，可以盡早的發現問題，從而避免了后續的阻塞和無效操作。
也就是說，3PC 相比于 2PC，因為引入了超時機制，所以發生阻塞的幾率變小了；同時 3PC 把之前 2PC 的準備階段一分為二，變成了兩步，這樣就多了一個緩沖階段，保證了在最后提交階段之前各參與節點的狀態是一致的。
4、數據一致性問題和解決方案
3PC 雖然可以減少同步阻塞問題和單點故障問題，但依然存在數據一致性問題（概率很?。?，而解決數據一致性問題的方案有很多，比如 Paxos 算法或柔性事物機制等。
（1）Paxos 算法
Paxos 算法是一種基于消息傳遞的分布式一致性算法，并在 2013 年獲得了圖靈獎。圖靈獎（ACM A.M. Turing Award）是計算機科學領域最高榮譽之一，由美國計算機協會（ACM）于 1966 年設立，每年頒發一次，表彰對計算機科學領域做出杰出貢獻的人士或團體。簡單來說，Paxos 算法是一種分布式共識算法，用于在分布式系統中實現數據的一致性和共識，保證分布式系統中不同節點之間的數據同步和一致性。Paxos 算法由三個角色組成：提議者、接受者和學習者。當一個節點需要發起一個提議時，它會向其他節點發送一個提議，接受者會接收到這個提議，并對其進行處理，可能會拒絕提議，也可能會接受提議。如果有足夠多的節點接受了該提議，那么提議就會被確定下來，并且通知給所有學習者，最終所有節點都會達成共識。Paxos 算法看起來很簡單，但它實際上是非常的復雜。Paxos 算法應用的產品也很多，比如以下幾個：
- Redis：Redis 是一個內存數據庫，使用 Paxos 算法實現了分布式鎖服務和主從復制等功能。
- MySQL：MySQL 5.7 推出的用來取代傳統的主從復制的 MySQL Group Replication 等。
- ZooKeeper：ZooKeeper 是一個分布式協調服務，使用 Paxos 算法實現了分布式鎖服務和數據一致性等功能。
- Apache Cassandra：Cassandra 是一個分布式數據庫系統，使用 Paxos 算法實現了數據的一致性和復制等功能。
- Google Chubby：Chubby 是 Google 內部使用的分布式鎖服務，使用 Paxos 算法實現了分布式鎖服務和命名服務等功能。
（2）柔性事務
柔性事務機制：允許一定時間內不同節點的數據不一致，但要求最終一致的機制。柔性事物有 TCC 補償事物、可靠消息事物（MQ 事物）等。
小結
在分布式事務中，通常使用兩階段或三階段提交協議來保障分布式事務的正常執行。兩階段協議包含準備階段和提交階段，然而它存在同步阻塞問題、單點故障和數據一致性問題。而三階段協議可以看作是兩階段協議的改進版，它將兩階段的準備階段一分為二，多了一個詢問階段，保證了提交階段之前各參與節點的狀態是一致的，同時引入了超時機制，減少了同步阻塞問題發生的幾率。但 2PC 和 3PC 都存在數據一致性問題，此時可以采用 Paxos 算法或柔性事務機制等方案來解決事務一致性問題。
