Two-phase commit protocol

Two-phase commit protocol 簡稱 2PC,也就是所謂的二階段提交。可用來解決分散式服務架構下各服務之間交易資料一致性問題。


該做法有幾個假設前提:

  1. 該分散式系統中,存在一個節點作為協調者(Coordinator),其他節點作為參與者(Participants)。且節點之間可以進行網絡通信。
  2. 所有節點都採用預寫式日誌,且日誌被寫入後即被保持在可靠的存儲設備上,即使節點損壞不會導致日誌數據的消失。
  3. 所有節點不會永久性損壞,即使損壞後仍然可以恢復。


2PC 會有協調者與參與者兩個角色,參與者就是系統中的服務,協調者負責協調參與者。


流程上可分為兩個階段,一個是提交請求階段(Commit request (or voting) phase),一個是提交執行階段(Commit (or completion) phase)。


提交請求階段是讓所有需參與的參與者決定是否能處理這次的請求。其細部流程如下:

  1. 首先協調者會先通知需要參與的參與者做準備
  2. 參與者收到通知後做準備
  3. 參與者將準備結果告知協調者


提交執行階段會依參與者的回應決定是否繼續請求,並通知所有的參與者,參與者做完對應的處理後回應協調者。其細部流程如下:

  1. 協調者匯整參與者的回報
  2. 決定要提交還是回滾交易
  3. 通知參與者提交或回滾交易
  4. 參與者通知協調者完成動作


這邊在交易的提交或回滾協調者會由參與者的回報決定,如果所有需參與的參與者都準備成功,就提交交易。反之,若有需參與的參與者準備失敗,則回滾交易。


整個 2PC 流程做起來會像這樣。


該演算法雖然能解決分散式交易的問題,但因為是阻塞式的演算法,交易存留時間會比較長,會有效能上的問題。