关于2PC(二阶段提交)和3PC(三阶段提交)的理解

分布式系统和分布式一致性问题   　　分布式系统，即运行在多台不同的网络计算机上的软硬件系统，并且仅通过消息传递来进行通信和协调。 　　分布式一致性问题，即相互独立的节点之间如何就一项决议达成一致的问题。 2PC(Two-Phase Commit 二阶段提交） 二阶段提交，是指将事务提交分成两个部分：准备阶段和提交阶段。事务的发起者称之为协调者，事务的执行者称为参与者。 阶段一：准备阶段              由协调者发起并传递带有事务信息的请求给各个参与者，询问是否可以提交事务，并等待返回结果。              个 参与者执行事务操作，将Undo和Redo放入事务日志中（但是不提交）               如果参与者执行成功就返回YES（可以提交事务），失败NO(不能提交事务) 阶段二：提交阶段               此阶段分两种情况：所有参与者均返回YES，有任何一个参与者返回NO                所有参与者均反馈YES时，即提交事务。                任何一个参与者反馈NO时，即中断事务。 提交事务：（所有参与者均反馈YES） 　　1、协调者向所有参与者发出正式提交事务的请求（即Commit请求）。 　　2、参与者执行Commit请求，并释放整个事务期间占用的资源。 　　3、各参与者向协调者反馈Ack完成的消息。 　　4、协调者收到所有参与者反馈的Ack消息后，即完成事务提交。 中断事务：（任何一个参与者反馈NO） 　　1、协调者向所有参与者发出回滚请求（即Rollback请求）。 　　2、参与者使用阶段1中的Undo信息执行回滚操作，并释放整个事务期间占用的资源。 　　3、各参与者向协调者反馈Ack完成的消息。 　　4、协调者收到所有参与者反馈的Ack消息后，即完成事务中断。 2PC的缺陷   　　1、同步阻塞：最大的问题即同步阻塞，即：所有参与事务的逻辑均处于阻塞状态。 　　2、单点：协调者存在单点问题，如果协调者出现故障，参与者将一直处于锁定状态。 　　3、脑裂：在阶段2中，如果只有部分参与者接收并执行了Commit请求，会导致节点数据不一致。   　　由于2PC存在如上同步阻塞、单点、脑裂问题，因此又出现了2PC的改进方案，即3PC。 3PC（Three-Phase Commit 三阶段提交协议）   　　3PC，三阶段提交协议，是2PC的改进版本，即将事务的提交过程分为CanCommit、PreCommit、do Commit三个阶段来进行处理。 阶段一：CanCommit              1、协调者向所有参与者发出包含事务内容的CanCommit请求，询问是否可以提交事务，并等待所有参与者答复。              2、参与者收到CanCommit请求后，如果认为可以执行事务操作，则反馈YES并进入预备状态，否则反馈NO。 阶段二：PreCommit                此阶段分为两种情况：                 1.所有参与者均受到请求并返回YES。                 2.有任何一个参与者返回NO，或者有任何一个参与者超时，协调者无法收到反馈，则事务中断 事务预提交：（所有参与者均反馈YES时） 　　1、协调者向所有参与者发出PreCommit请求，进入准备阶段。 　　2、参与者收到PreCommit请求后，执行事务操作，将Undo和Redo信息记入事务日志中（但不提交事务）。 　　3、各参与者向协调者反馈Ack响应或No响应，并等待最终指令。   中断事务：（任何一个参与者反馈NO，或者等待超时后协调者尚无法收到所有参与者的反馈时） 　　1、协调者向所有参与者发出abort请求。 　　2、无论收到协调者发出的abort请求，或者在等待协调者请求过程中出现超时，参与者均会中断事务。 阶段3：do Commit 此阶段也存在两种情况： 　　1、所有参与者均反馈Ack响应，即执行真正的事务提交。 　　2、任何一个参与者反馈NO，或者等待超时后协调者尚无法收到所有参与者的反馈，即中断事务。   　　提交事务：（所有参与者均反馈Ack响应时） 　　1、如果协调者处于工作状态，则向所有参与者发出do Commit请求。 　　2、参与者收到do Commit请求后，会正式执行事务提交，并释放整个事务期间占用的资源。 　　3、各参与者向协调者反馈Ack完成的消息。 　　4、协调者收到所有参与者反馈的Ack消息后，即完成事务提交。   　　中断事务：（任何一个参与者反馈NO，或者等待超时后协调者尚无法收到所有参与者的反馈时） 　　1、如果协调者处于工作状态，向所有参与者发出abort请求。 　　2、参与者使用阶段1中的Undo信息执行回滚操作，并释放整个事务期间占用的资源。 　　3、各参与者向协调者反馈Ack完成的消息。 　　4、协调者收到所有参与者反馈的Ack消息后，即完成事务中断。   　　注意：进入阶段三后，无论协调者出现问题，或者协调者与参与者网络出现问题，都会导致参与者无法接收到协调者发出的         do Commit请求或abort请求。此时，参与者都会在等待超时之后，继续执行事务提交。   3PC的优点和缺陷   　　优点：降低了阻塞范围，在等待超时后协调者或参与者会中断事务。避免了协调者单点问题，阶段3中协调者出现问题时，参与者会继续提交事务。   　　缺陷：脑裂问题依然存在，即在参与者收到PreCommit请求后等待最终指令，如果此时协调者无法与参与者正常通信，会导致参与者继续提交事务，造成数据不一致。   后记   　　无论2PC或3PC，均无法彻底解决分布式一致性问题。 　　解决一致性问题，唯有Paxos，后续将单独总结。