X/Open DTP——分布式事務模型

這一幾天一直在回顧事務相關的知識，也準備把以前了解皮毛的知識進行一些深入總結，雖然這一些知識并沒有用到，但是了解其實現原理還是很有必要的，因為知道了原理，你也能把它實現出來。

在上一節事務的編程模型里面，主要說明了三種編程模型，一般情況下，我們都接觸的是單一資源的事務，也就是單獨對一個數據庫進行操作。如果需要跨多個資源保證事務一致性

舉個例子：在ATM機取錢的時候，需要對用戶的賬戶進行扣款處理，然后發送一條消息給消息服務器（假設消息服務器是用JMS實現的），由消息服務器異步通過短信通知用戶。如果用戶取款失敗，那么消息服務器不應該發送短信給用戶。如何保證 用戶帳務扣款 和 消息服務器的消息保持一致性，也就是說 取款成功，消息服務器就持久化消息，然后發送短信給用戶，取款失敗，消息服務器就回滾消息，啥都不做。

在上面這種情況下，就需要使用分布式事務，也就是跨越多個資源的保證數據一致性。

X/Open DTP(X/Open Distributed Transaction Processing Reference Model) 是X/Open 這個組織定義的一套分布式事務的標準，也就是了定義了規范和API接口，由這個廠商進行具體的實現。這個思想在java 平臺里面到處都是。

X/Open DTP 定義了三個組件： AP，TM，RM

AP(Application Program)：也就是應用程序，可以理解為使用DTP的程序

RM(Resource Manager)：資源管理器，這里可以理解為一個DBMS系統，或者消息服務器管理系統，應用程序通過資源管理器對資源進行控制。資源必須實現XA定義的接口

TM(Transaction Manager)：事務管理器，負責協調和管理事務，提供給AP應用程序編程接口以及管理資源管理器

其中，AP 可以和TM 以及 RM 通信，TM 和 RM 互相之間可以通信，DTP模型里面定義了XA接口，TM 和 RM 通過XA接口進行雙向通信，例如:TM通知RM提交事務或者回滾事務，RM把提交結果通知給TM。AP和RM之間則通過RM提供的Native API 進行資源控制，這個沒有進行約API和規范，各個廠商自己實現自己的資源控制，比如Oracle自己的數據庫驅動程序。

下面一幅圖說明了三者的關系：

其中在DTP定了以下幾個概念：

事務：一個事務是一個完整的工作單元，由多個獨立的計算任務組成，這多個任務在邏輯上是原子的。

全局事務：對于一次性操作多個資源管理器的事務，就是全局事務

分支事務：在全局事務中，某一個資源管理器有自己獨立的任務，這些任務的集合作為這個資源管理器的分支任務

控制線程：用來表示一個工作線程，主要是關聯AP,TM,RM三者的一個線程，也就是事務上下文環境。簡單的說，就是需要標識一個全局事務以及分支事務的關系。

兩階段提交協議：如果一個事務管理器管理著多個資源管理器，如果控制全局事務和分支事務，在DTP里面說明兩階段提交的協議

第一階段：準備階段

事務管理器通知資源管理器準備分支事務，資源管理器告之事務管理器準備結果

第二階段：提交階段

事務管理器通知資源管理器提交分支事務，資源管理器告之事務管理器結果

下面一幅圖演示了正常情況下的兩階段提交，

如果第一階段某一個資源預提交失敗，第二階段就回滾第一階段已經預提交成功的資源

 以上是比較正常的情況，但是由于RM有權利自己根據情況提交或者回滾自己的分支事務（官方說法是：Heuristic Decision）那三么就可能出現以下種情況：

1 在TM通知RM提交事務之前，RM分支事務已經提交

2 在TM通知RM提交事務之前，RM分支事務全部回滾

3 在TM通知RM提交事務之前，RM分支事務部分回滾

對于Heuristic Decision標記的分支事務，在沒有TM通知RM forget 它之前，RM都必須保存分支事務的信息，等到TM從失敗中恢復事務之后，通知RM forget 分支事務，這個時候RM才真正的完成事務。

對于前面兩種情況來說，TM會比較好處理，做事務恢復的時候，要么標記全局事務成功，要么標記全局事務回滾，通知RM可以完成分支事務了。對于第三種情況，可能就需要進行決策了，這個具體怎么處理，貌似DTP并沒有說明細節，可以交給應用自己去判斷。

DTP編程模型

雖然DTP內部的實現比較復雜，但是對于DTP編程模型就比較簡單了

1 AP通過TM獲取事務

2 AP申明需要哪些RM，TM注冊RM

3 AP使用RM完成分支事務

4 AP通過TM提交事務

5 TM通知RM提交事務

而DTP的服務的實現就需要考慮以下幾個問題：

• 如何獲取TM?
• 如何啟動和結束一個事務
• 如何標識一個事務
• 如何保存和傳遞事務上下文
• 應用如何通過資源管理器操作共享資源
• 資源管理器如何實現準備階段以及與提交階段的邏輯
• 如何實現兩階段提交協議
• 如何實現在異常情況下進行事務恢復

其實如果把這幾個問題了解清楚了，就可以自己實現一個兩階段提交的分布式事務模型了。