Hello,大家好！我是小米，一個熱愛技術的29歲程序員，今天我們來聊聊分布式系統(tǒng)中的一個關鍵問題——分布式事務。作為技術人，你是否曾經(jīng)因為分布式事務的問題而頭疼不已呢？今天我就和大家分享一下，如何通過本地消息表來優(yōu)雅地解決分布式事務問題。

什么是分布式事務？

在單體應用中，事務管理相對簡單，通過數(shù)據(jù)庫的ACID特性（原子性、一致性、隔離性、持久性）來確保數(shù)據(jù)的一致性。然而，隨著業(yè)務的發(fā)展，系統(tǒng)架構逐漸演變?yōu)槲⒎占軜嫞鄠€服務之間需要協(xié)同工作。這時候，事務管理變得復雜起來，因為數(shù)據(jù)操作分布在不同的服務和數(shù)據(jù)庫上。

分布式事務是指跨多個獨立的數(shù)據(jù)源或服務的事務。它需要確保所有參與的操作要么全部成功，要么全部回滾，以保證數(shù)據(jù)的一致性。

常見的分布式事務解決方案

在討論本地消息表之前，我們先了解一下常見的分布式事務解決方案：

1. 二階段提交（2PC）

二階段提交協(xié)議是經(jīng)典的分布式事務協(xié)議，分為準備階段和提交階段。在準備階段，協(xié)調(diào)者向所有參與者詢問是否可以提交事務，如果所有參與者都同意，進入提交階段；否則，進入回滾階段。

雖然2PC可以保證事務的一致性，但它存在一些問題：

• 性能開銷大：準備階段和提交階段需要兩次網(wǎng)絡通信，增加了延遲。
• 單點故障：協(xié)調(diào)者的故障會導致整個事務掛起。
• 鎖定資源：在準備階段，參與者會鎖定資源，影響系統(tǒng)的并發(fā)性。

2. 三階段提交（3PC）

三階段提交協(xié)議是對二階段提交的改進，增加了一個預提交階段，以減少單點故障和提高系統(tǒng)的容錯性。但它仍然存在性能開銷大和實現(xiàn)復雜度高的問題。

3. TCC（Try-Confirm/Cancel）

TCC模型將事務分為三個階段：

• Try階段：預留資源
• Confirm階段：確認執(zhí)行
• Cancel階段：取消執(zhí)行

TCC比2PC更靈活，但需要業(yè)務層面實現(xiàn)補償邏輯，增加了開發(fā)成本。

4. 本地消息表

接下來，我們重點介紹一種比較簡單、實用且高效的解決方案——本地消息表。

本地消息表的原理

本地消息表是一種通過在本地數(shù)據(jù)庫中記錄消息狀態(tài)來實現(xiàn)分布式事務的方法。其核心思想是將業(yè)務操作和消息記錄放在同一個本地事務中，確保它們要么同時成功，要么同時失敗。然后，通過一個獨立的消息調(diào)度器異步地將消息發(fā)送到消息隊列中，從而實現(xiàn)跨服務的事務一致性。

具體流程如下：

• 業(yè)務操作與消息記錄：在同一個本地事務中，完成業(yè)務操作并將消息記錄插入本地消息表。
• 消息調(diào)度器：一個獨立的消息調(diào)度器不斷掃描本地消息表，找到需要發(fā)送的消息，并將其發(fā)送到消息隊列。
• 消費消息：其他服務從消息隊列中消費消息，并執(zhí)行相應的業(yè)務操作。

通過這種方式，我們將跨服務的分布式事務問題轉化為本地事務問題，利用本地數(shù)據(jù)庫的ACID特性，確保業(yè)務操作和消息記錄的一致性。

本地消息表的實現(xiàn)步驟

下面我們詳細介紹一下本地消息表的具體實現(xiàn)步驟：

1. 創(chuàng)建本地消息表

首先，在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建一張消息表，用于記錄需要發(fā)送的消息。例如：

圖片

這張表包含以下字段：

• id：消息的唯一標識
• message_content：消息的內(nèi)容
• status：消息的狀態(tài)（NEW, SENT, FAILED）
• created_at：消息的創(chuàng)建時間
• updated_at：消息的更新時間

2. 業(yè)務操作與消息記錄放在同一個事務中

在進行業(yè)務操作時，將消息記錄插入本地消息表。例如，在訂單服務中創(chuàng)建訂單時：

圖片

通過使用@Transactional注解，確保業(yè)務操作和消息記錄在同一個本地事務中執(zhí)行。

3. 消息調(diào)度器

消息調(diào)度器是一個獨立的組件，它不斷掃描本地消息表，找到需要發(fā)送的消息，并將其發(fā)送到消息隊列。例如：

這里使用Spring的@Scheduled注解，每隔5秒執(zhí)行一次消息發(fā)送任務。首先，從本地消息表中查找狀態(tài)為NEW的消息，然后將消息發(fā)送到消息隊列。如果發(fā)送成功，更新消息狀態(tài)為SENT；如果發(fā)送失敗，更新消息狀態(tài)為FAILED。

4. 消費消息

其他服務從消息隊列中消費消息，并執(zhí)行相應的業(yè)務操作。例如，在庫存服務中，消費訂單創(chuàng)建的消息，進行庫存扣減：

通過消息隊列，實現(xiàn)了跨服務的異步通信和事務一致性。

本地消息表的優(yōu)勢

本地消息表解決方案相比于其他分布式事務解決方案，有以下幾個顯著的優(yōu)勢：

• 簡單易實現(xiàn)：本地消息表基于數(shù)據(jù)庫的本地事務，不需要引入復雜的分布式事務協(xié)議，降低了實現(xiàn)難度。
• 高性能：業(yè)務操作和消息記錄在同一個本地事務中執(zhí)行，避免了跨網(wǎng)絡通信的開銷，提高了系統(tǒng)性能。
• 高可靠性：通過獨立的消息調(diào)度器，確保消息最終一定會發(fā)送到消息隊列，即使發(fā)生網(wǎng)絡故障或服務重啟，也不會丟失消息。

本地消息表的不足

當然，本地消息表也有一些不足之處：

• 開發(fā)復雜度：需要手動實現(xiàn)消息調(diào)度器和消息表的管理邏輯，增加了開發(fā)工作量。
• 延遲性：由于消息發(fā)送是異步進行的，可能會有一定的延遲，對于實時性要求較高的場景，需要額外優(yōu)化。
• 消息冪等性：需要確保消息的冪等性，避免重復消費造成數(shù)據(jù)不一致。

END

通過本地消息表，我們可以優(yōu)雅地解決分布式事務中的數(shù)據(jù)一致性問題。它簡單易實現(xiàn)，性能高且可靠性強，是一種非常實用的分布式事務解決方案。當然，它也有一些不足，需要在具體應用中根據(jù)實際需求進行權衡和優(yōu)化。

希望今天的分享能對大家有所幫助！如果你有任何問題或想法，歡迎在評論區(qū)留言，我們一起交流探討。