分布式事物
一、2PC（Two-Phase Commit，两阶段提交）
✦ 背景动机：
最基础的分布式事务协议，由数据库起家（如 XA），核心在于协调者统一控制多个资源的提交与回滚。
✦ 操作流程：
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阶段一：Prepare（准备阶段）
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协调者向各参与者发送“准备提交事务”的请求。
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每个参与者执行事务操作，写入undo log（用于回滚），然后锁定相关资源（如数据库锁）。
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成功后回复“YES”，否则“NO”。
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阶段二：Commit（提交阶段）
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如果协调者收到所有“YES”，发送“提交”指令；否则发送“回滚”指令。
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各参与者收到后执行提交或回滚操作。
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✦ 优点：
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实现简单；
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一致性强（满足原子性：要么都提交，要么都回滚）。
✦ 缺点及问题：
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阻塞问题：参与者在Prepare后必须等待协调者，资源锁未释放，导致阻塞。
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单点故障问题：协调者如果崩溃，参与者无法得知提交或回滚结果，进入不确定状态。
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无自动恢复机制：依赖协调者人工或脚本介入恢复。
二、3PC（Three-Phase Commit，三阶段提交）
✦ 背景动机：
为了解决2PC的阻塞和不确定性问题，3PC 在 2PC 的基础上引入了：
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中间状态（Pre-Commit）；
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超时机制，避免永久阻塞；
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所有节点都可以基于状态做出决策。
✦ 操作流程：
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Can Commit 阶段（询问提交）
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协调者发送“是否可以提交”；
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参与者判断能否执行，若可以则返回“Yes”；
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此阶段不做任何实际操作。
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Pre-Commit 阶段（预提交）
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如果都返回“Yes”，协调者发送“预提交”命令；
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参与者执行事务逻辑，但不提交，进入“可提交”状态，并记录日志；
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此时可以安全中断并重试。
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Do Commit 阶段（正式提交）
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协调者发送最终“提交”指令；
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若超时未收到协调者指令，参与者也可自主提交（因为已进入可提交状态）。
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✦ 优点：
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避免阻塞：参与者等待超时可以自主提交或回滚；
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引入中间状态更易于恢复；
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状态明确：参与者通过自身状态判断可否提交。
✦ 缺点：
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实现复杂度更高；
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仍存在分布式网络不可靠带来的边缘问题（如脑裂）；
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较少系统真正采用，更多用于教学和理论研究。
三、TCC（Try-Confirm-Cancel）
✦ 背景动机：
2PC/3PC适合数据库层面事务，但业务更复杂时，需要应用层控制事务。TCC就是基于这种“资源预留-确认-取消”的业务建模思想。
✦ 操作流程：
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Try：资源预留
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尝试执行事务，检查业务约束，预留资源（如冻结库存/余额），但不做实际变更。
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Confirm：确认提交
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如果 Try 阶段所有参与者都成功，调用 Confirm 执行实际操作（扣库存/转账）。
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Cancel：取消回滚
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如果 Try 失败或超时未确认，执行 Cancel 释放资源。
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✦ 示例：
电商下单 → 减库存、扣余额、创建订单：
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Try：冻结库存、冻结金额；
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Confirm：真正扣除、生成订单；
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Cancel：释放冻结。
✦ 优点：
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高灵活性、强一致性；
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明确的业务隔离逻辑；
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每个阶段幂等，便于容错处理。
✦ 缺点：
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实现成本高：需要为每个接口编写 Try、Confirm、Cancel 三个接口；
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资源浪费问题：预留资源可能一直未释放（如用户未支付）；
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强依赖幂等、空补偿控制（如 Cancel 要能容忍资源未冻结的情况）。
四、Saga（编排型事务，补偿事务）
✦ 背景动机：
当业务流程长、参与节点多（如旅游、酒店、机票等），全局锁资源成本极高。Saga 采用 补偿思路，每个子事务成功后就执行下一个，如果某个子事务失败，就反向执行补偿。
✦ 操作流程：
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正向执行：T1 → T2 → T3 → T4
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若 T3 执行失败，则依次执行：C2 → C1（即对 T2、T1 的补偿操作）
每个 Tn 和 Cn 需要成对实现。
✦ 示例：
下订单：
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T1：扣库存；
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T2：扣余额；
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T3：发短信通知 → 失败；
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C2：退款；
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C1：还原库存。
✦ 优点：
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非阻塞，异步执行；
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不需要锁全局资源；
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比 TCC 更灵活，适合长流程。
✦ 缺点：
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只能补偿，不能“真正回滚”，不是强一致；
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每个步骤必须实现 Cn 补偿逻辑；
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补偿可能失败（如库存补不回来）；
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幂等、空补偿等问题依旧需要处理。
五、基于消息队列的事务消息（最终一致性）
✦ 背景动机：
适用于系统解耦、异步化场景，追求“最终一致性而非强一致性”，比如订单、发券、积分发放等。
✦ 操作流程（以 RocketMQ 为例）：
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生产者先发送“半消息”至 MQ；
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本地事务执行（如写订单数据库）；
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成功后提交消息到 MQ，消费者才能收到；
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若执行失败，回滚本地事务，并让 MQ 丢弃该半消息；
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若网络异常，MQ 会回查本地事务状态。
✦ 优点：
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异步高性能；
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不阻塞主流程；
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适合最终一致的场景。
✦ 缺点：
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需要本地事务和消息发送保持一致性，对实现要求高；
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需要处理 MQ 消息幂等、顺序性、重复消费；
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不能保证强一致，只保证“最终一致性”。
总结对比（深入维度）：
| 特性 | 2PC | 3PC | TCC | Saga | 消息队列事务 |
|---|---|---|---|---|---|
| 一致性 | 强一致 | 强一致 | 强一致 | 最终一致 | 最终一致 |
| 阻塞 | 是 | 否 | 否 | 否 | 否 |
| 容错能力 | 差 | 一般 | 好 | 好 | 好 |
| 实现复杂度 | 中 | 高 | 高 | 高 | 中 |
| 编程复杂度 | 低 | 高 | 高 | 高 | 中 |
| 恢复机制 | 无 | 有 | 有 | 有 | 有 |
| 适用场景 | 金融、支付 | 理论性 | 资源控制型业务 | 长流程补偿型 | 解耦+异步业务 |