《Designing Data-Intensive Applications》学习笔记 Chapter7

Transactions 事务
这并不是一个很天然的概念,而是为了简化人的操作,设计出的一种机制,事务机制需要保证一些特性以方便人的使用,一般大家认为事务需要保证ACID特性
事务的保障通常需要一些额外的措施,这和目前数据库最求的效率,这是一个需要权衡的方面

1.1 事务的特性ACID

这应该是数据库的基本概念,需要注意,目前并不是所有的数据库都需要保证ACID,这其实是需要根据业务特性进行选择的
Aotumatic
原子性,要么成功,要么不成功,不会有处理一半的情况
Consistency
通常情况下,我们会选择通过应用程序去控制一致性,如转账,转出和转入一定要平衡。数据库一半很难保证这个一致性
Isolation
这是主要针对并发来讲的,你的处理过程中的中间环节,相对于其他的并发,是隔离的,并不会被外界感知
最严格的Isolation就是Serializability,串行执行,但这样效率是在是太低了,数据库Mysql里隔离级别,可以专门见数据库部分
Durability
持久化,应该是最容易理解的了,以前的持久化,我们通常是指持久化到硬盘中,但随着分布式技术的发展,有时候,我们会认为,数据到了副本上也算是持久化成功。
但为了万无一失,通常是副本和磁盘持久化都进行

1.2 事务相关的几个概念

  • 1.RM(Resource Manager),数据资源的储存和管理者,如数据库服务器等
  • 2.TP Monitor(Transaction Processing Monitor),它的职责是在分布式事务场景中协调包含多个RM的事务处理
    1. TM(Transaction Manager) TP Monitor的核心模块,直接负责和多RM之间的事务处理协调工作,提供事务界定,上下文传播等功能
  • 4.应用,应用是实际运行的程序,可以认为是事务边界的触发点。根据整个事务中涉及的RM的多寡,可以分为2类事务,全局事务和局部事务
  • 5.局部事务,事务中只有一个RM参与,如对一个数据库进行更新,一般都直接由RM内置的事务支持完成即可,不需要TP Monitor进行


    image.png
  • 6.全局事务,事务中有多个RM参与。这是比较复杂的情况,此时会引入TP Monitor进行协调,TP Monitor采用两阶段提交的协议来保证整个事务的ACID属性。


    image.png

    所有应用提交的事务请求,都经过TP Monitor调配,直接由TM进行统一使用两阶段提交的模式进行处理。

  • 两阶段提交,最经典的比喻,西方婚礼主持或牧师是TM,向两位新人(RM)询问是否原因,当2位新人都回答 i do,可以进行,才会正式宣布结尾夫妻,进行提交,其中任何一个新人有疑议,都会失败,进行回滚

1.3 Single Object and Multi-Object Operation

这里的物体可以是row,也可以是document,record等等,总的来说Multi-Object 事务是一个复杂的过程,必须满足很多条件

Single Object write

使得单体写入失败的原因有很多,写入时机器宕机,网络中断等等
保障单体写入事物的手段很多:如之前讲过的WAL,行锁,CAS等等

Multi-Object write 重试机制的弊端

虽然极力避免,但总有些情况,会发生这种情况
丢弃这次操作,进行重试是最常见的一种方式,但这也常常也会带来新的问题

  • 如rpc调用等,调用失败,但可能服务提供方实际是成功了,只是网络导致在消费方显示失败,这时候除非你有应用级别删除重复的操作,或幂等性等特性,不然无法简单重试
  • 由于过载导致的问题,重试机制会使得问题更糟糕,通常这里使用限制重试次数来缓解
  • 你的操作必须没有副作用,如发送邮件,写入数据库等

1.4 ISOLATION LEVEL---隔离级别

并发应该是系统中常见的问题,资源有限的情况下,为了性能,并发是常见的选择。
database如mysql等,为了简化操作,通过隔离级别,来保证执行的效果。
单线程顺序执行,最可靠但是代价最高,所以实际中都会选择弱一些的隔离级别,但这在关键的金融系统等,可能会带来危险。
这块参考mysql隔离级别

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