免费的分布式事务来了——阿里巴巴Fescar

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免费的分布式事务来了——阿里巴巴Fescar

不是读书天 2019-09-06 07:50:58 浏览323
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背景

每次说起分布式事务相信都是许多开发者的心头痛,分布式事务往往伴随着大量的业务逻辑的侵入,需要写大量的回滚操作的业务流程,而且还生怕哪里漏掉了。而现在,于2019年1月10日,阿里巴巴开源了内部的分布式事务框架——Fescar。Fescar是Fast Easy Commit And Rollback的缩写。

目前业界的分布式事务分为两种,一是业务0侵入的,使用的是数据库的XA组件,但是缺陷也很明显。所用的数据库必须支持XA组件,另外这种方式锁占用时间长,需要搭配重量级的容器使用,在分布式系统场景中并不合适。二是业务侵入的,例如TCC,目前用得比较多的是这种,也有成熟的方案,只是这样需要开发大量的回滚流程,十分耗费人力物力。而Fescar就是解决了这两个问题,既能做到适配各种关系型数据库,又能业务0侵入。

阿里巴巴内部一直有在做分布式事务的探索,TXC是目前阿里巴巴内部使用的分布式框架,而GTS则是在阿里云上分布式事务,而这次开源的Fescar也是源自这两者,当然开源的是免费的,开源一个月的时间现在Github上已经有5000多颗星了,可见大家对分布式事务有多渴望。

原理

首先先说说什么是分布式事务,以电商购物为例,当消费者购买了下单一件商品时,库存系统会扣减库存,而支付系统会进行扣款,当扣款失败时,库存应该要重新回滚到原来的数量,可是在分布式系统中,系统往往不是使用同一个数据库,因此数据库没法保证本地事务外的事务,这就是分布式事务。

目前流行的TCC分成三个阶段,一是Try,尝试把资源冻结和锁住,若全部服务均成功,则执行Confirm操作,执行真实的写操作,否则执行Cancel,取消资源冻结。TCC伴随着大量的业务逻辑以及需要可靠的MQ支撑,虽然比较成熟,可是需要开发者花大量的心思去开发。

而Fescar作为业务0侵入的框架是如何实现的呢?
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免费的分布式事务来了——阿里巴巴Fescar
如上图所示(图片来自Github),Fescar由RM、TM、TC组成。

RM是资源管理器,主要是做分支/本地事务的提交和回滚。

TM是事务管理器,主要是确定全局事务的开始和全局事务的提交和回滚。

TC是事务协调器,主要是当TM确定要提交或回滚时协调各个分支事务做相应的操作。

流程是这样的,还是拿回开始的那个例子,当用户下单时,TM会发起全局事务,并向TC注册一个XID作为事务的唯一标志,然后在调用库存系统扣减库存,此时库存系统的RM会向TC注册并执行本地事务,支付系统同理。当支付系统的RM执行失败时,TM会向TC发起全局事务回滚的决议,此时TC会组织两个系统的RM同时进行回滚操作,整个分布式事务完成。

特点

不依赖数据库的协议支持

Fescar的RM是处于应用层,与数据库本身的协议无关,而XA则相反,它也有类似RM的概念,可是它的RM是处于数据库层,这就意味着XA需要强依赖数据库支持XA协议,因此Fescar是非常适合弱耦合的分布式系统的。

锁的时间短

Fescar与XA同样都是两阶段提交,但是区别在于XA是两阶段均结束后才会释放锁,而Fescar若是做全局事务的提交操作则会在阶段一结束后就释放锁,只有是做回滚操作才会两阶段后才释放锁。而大部分场景都是能正常提交的,所以Fescar能保证锁的占用时间控制到最短,这也变相地提高了数据库的qps。(这里可能会有人会问阶段1结束就释放锁不会造成资源会被的事务占用吗,Fescar在这里实际上做了一个全局写操作的隔离,不会出现脏写的情况,这里不展开说)

隔离性

Fescar默认支持读未提交的隔离性,因为主要是考虑到其实大部分场景用这个隔离性就已经足够了。不过官网也支持读已提交的隔离性配置,不过就需要对业务进行侵入了,所以在选型时也要考虑业务本身的需求。

总结

总的来说Fescar是对目前分布式事务版图的一个很好的补充,而且已在阿里巴巴有长时间的成功经验,相信大多数的开发者都可以放心使用。

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