深度探究MySQL中的两阶段提交场景mysql两阶段提交场景

深度探究MySQL中的两阶段提交场景mysql两阶段提交场景

深度探究MySQL中的两阶段提交场景
MySQL是目前广泛使用的关系型数据库，其支持的传统事务模型是ACID模型（原子性、一致性、隔离性和持久性），其中隔离性是指多个事务操作同一资源时，应该保证互不干扰，即一个事务在执行过程中对其他事务不可见。在实际应用中，为了解决分布式环境下的数据一致性问题，MySQL引入了两阶段提交协议（Two-Phase Commit，简称2PC）。
在MySQL中，两阶段提交是通过InnoDB存储引擎支护。在使用两阶段提交协议时，MySQL将客户端请求的事务分成两个阶段，即准备阶段（Prepare Phase）和提交阶段（Commit Phase）。下面我们将更加深入地探究MySQL中两阶段提交的实现。
一、准备阶段
在准备阶段，参与者向事务协调者（即协调器）报告自己是否可以执行指定操作。在MySQL中，事务协调者就是要执行提交操作的事务。在实际应用中，一个事务协调者可以有多个参与者（即执行操作的事务）。在准备阶段，参与者执行以下步骤：
1. 执行事务操作，并生成redo和undo日志。
redo日志记录了各种操作，比如插入、删除和更新等，用于在崩溃恢复时回复事务操作的影响。undo日志记录了相反方向的操作，用于在回滚时取消事务对数据的影响。
2. 向事务协调者发送CanCommit请求
参与者会向事务协调者发送CanCommit请求，询问是否准许提交这一事务。CanCommit消息的格式如下所示：
CanCommit(TxID, {writeSet})
其中，TxID是事务ID，writeSet是事务所需进行的操作集合。
3. 等待事务协调者的响应消息
参与者等待来自事务协调者的响应消息，响应消息有两种：
（1）Yes：该响应消息表示所有参与者都被准许提交，可以进入到提交阶段。
（2）No：该响应消息表示有任何一个参与者被拒绝提交，整个事务必须回滚。
二、提交阶段
在准备阶段完成后，如果事务协调者回复参与者的响应是Yes，则进入提交阶段。在提交阶段，参与者执行以下操作：
1. 写入redo日志
参与者会把redo日志写入磁盘。
2. 发送DoCommit请求
参与者会向事务协调者发送DoCommit请求，表示自己已经准备好提交了。该请求的格式与CanCommit请求相似，只是将CanCommit改成了DoCommit。
3. 等待事务协调者的响应消息
事务协调者在接受到所有参与者的DoCommit请求后，会执行以下操作：
1. 写入redo日志
事务协调者先将自己的redo日志写入磁盘。
2. 向参与者发送PreCommit请求
事务协调者会向所有参与者发送PreCommit消息，表示自己已经准备好提交，询问参与者是否可以将最终数据写入磁盘。PreCommit消息的格式与CanCommit消息一样，只是将消息类型修改为PreCommit。
3. 等待参与者的响应消息
参与者接收到PreCommit请求后，会执行以下操作：
1. 写入redo日志
参与者将预提交操作写入磁盘。
2. 发送Done请求
参与者接收到PreCommit请求后，会向事务协调者发送Done消息，表示自己已经写入磁盘，可以提交了。Done请求与CanCommit和DoCommit请求相似，只是将消息类型修改为Done。
3. 等待事务协调者的确认消息
事务协调者接收到所有参与者的Done请求后，会向所有参与者发送Ack消息，表示事务已经提交完成。
总结
通过以上的分析，我们可以看出两阶段提交协议的执行流程，其中，准备阶段的主要目的是协调所有参与者的动作，确保可以顺利地进入到提交阶段。而提交阶段的主要目的是协调所有参与者写入磁盘的时机，使整个事务得到持久化。
参考代码:
// 准备阶段
public void preparePhase(long txID, List ops) {
// 执行事务操作，并生成redo和undo日志
List undoLogs = new ArrayList();
List redoLogs = new ArrayList();
for (Operation op : ops) {
undoLogs.add(op.undo());
redoLogs.add(op.redo());
}
// 向事务协调者发送CanCommit请求
boolean canCommit = coordinator.canCommit(txID, redoLogs);
// 等待事务协调者的响应消息
if (canCommit) {
// 发送DoCommit请求
coordinator.doCommit(txID, redoLogs);
// 等待事务协调者的响应消息
} else {
// 回滚事务
for (UndoLog undoLog : undoLogs) {
undoLog.execute();
}
}
}
// 提交阶段
public void commitPhase(long txID, List ops) {
// 写入redo日志
List redoLogs = new ArrayList();
for (Operation op : ops) {
redoLogs.add(op.redo());
}
// 发送DoCommit请求
coordinator.doCommit(txID, redoLogs);
}
// 事务协调者
public boolean canCommit(long txID, List logs) {
// 处理CanCommit请求
boolean canCommit = true;
for (Participant p : participants) {
// 向所有参与者发送CanCommit请求
boolean vote = p.canCommit(txID, logs);
if (!vote) {
canCommit = false;
break;
}
}
return canCommit;
}
public void doCommit(long txID, List logs) {
// 处理DoCommit请求
// 写入自己的redo日志
List myLogs = new ArrayList(logs);
myLogs.add(new RedoLog(txID, ActionType.COMMIT));
log.write(myLogs);
// 向所有参与者发送PreCommit请求
for (Participant p : participants) {
p.preCommit(txID);
}
// 等待所有参与者的Done请求
for (Participant p : participants) {
p.wtDone(txID);
}
// 向所有参与者发送Ack消息
for (Participant p : participants) {
p.ack(txID);
}
}
// 参与者
public boolean canCommit(long txID, List logs) {
// 处理CanCommit请求
// 判断操作是否可以执行
for (RedoLog log : logs) {
if (canExecute(log)) {
return true;
}
}
return false;
}
public void preCommit(long txID) {
// 处理PreCommit请求
// 写入redo日志
log.write(new RedoLog(txID, ActionType.PRE_COMMIT));
// 发送Done请求
coordinator.done(txID);
}
public void wtDone(long txID) {
// 等待Done请求
while (!done) {
// 监听Done请求
}
}
public void ack(long txID) {
// 处理Ack消息
// 提交事务
log.write(new RedoLog(txID, ActionType.COMMIT));
}2024-08-13