分布式学习手记02 - 一致性协议：二、三阶段提交
分布式事务跨越多个节点，为保持事务处理的 ACID 特性，需要一个“协调者”（Coordinator）组件来统一调度所有分布式节点——“参与者”（Participant）的执行逻辑。
协调者负责调度参与者的行为，并最终决定这些参与者是否要把事务真正进行提交。
两阶段提交 2PC
2PC - 2 Phase Commit 为了使所有分布式节点在事务处理过程中，保持原子性和一致性而设计的算法。
Phase 1 投票
第一阶段：提交事务请求
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事务询问 ->
协调者向所有参与者发送事务内容，询问是否可以执行事务提交操作，并等待参与者响应；
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执行事务 ->
各参与者执行事务，并将 Undo 信息和 Redo 信息写入日志（此处 Redo 的参与者已完成事务执行）；
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参与者响应协调者事务执行询问 ->
Redo 的参与者向协调者发送 Yes 响应，表是事务可以执行，Undo 的参与者发送 No 响应，表示事务无法执行；
Phase 2 执行
第二阶段：执行事务提交
协调者会根据参与者反馈决定是否进行事务提交操作（收到 No 响应或等待超时，则向参与者发送回滚消息，否则提交消息），并释放事务处理过程中使用的锁资源。
所以该阶段包含两种可能：
a- 参与者反馈都是 Yes 响应，执行事务提交：
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发送请求提交 ->
上阶段最后一步协调者收到 Yes 响应，于是向参与者发出 Commit 请求；
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事务提交 ->
参与者收到 Commit 请求，正式执行事务提交操作，完成后释放执行事务期间站占用的资源；
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反馈事务提交结果 ->
参与者完成事务提交后，向协调者发送 ACK 消息；
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完成事务 -|
协调者收到所有参与者的 ACK 消息后，完成事务。
b- 若有参与者反馈 No 响应，或协调者等待响应超时，中断事务：
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发送回滚请求 ->
上阶段最后一步协调者收到 No 响应，则向参与者发出 Rollback 请求；
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事务回滚 ->
参与者收到 Rollback 请求后，利用上阶段的 Undo 信息执行事务回滚操作，并在完成后释放执行事务期间占用的资源；
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反馈事务回滚结果 ->
参与者完成事务回滚后，向协调者发送 ACK 消息；
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中断事务 -|
协调者收到所有参与者的 ACK 消息后，完成事务中断。
缺点
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同步阻塞
响应过程中，参与者阻塞等待，极大限制系统性能
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单点问题
协调者若发生故障后果严重
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数据不一致
第二阶段，若部分参与者没收到 Commit 消息，则与收到 Commit 消息的参与者事务操作产生差异，系统数据不再一致
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保守
失败或超时，没有较为完善的容错机制
三阶段提交
3PC - 3 Phase Commit 两阶段提交的改进版，优化二阶段提交中参与者和协调者都挂掉的情况
Phase 1 CanCommit
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事务询问 ->
协调者向参与者发送包含事务内容的 CanCommit 请求，等待响应；
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参与者响应 ->
参与者收到 CanCommit 请求后，评估是否能执行事务，根据评估结果反馈 Yes / No 响应；
Phase 2 PreCommit
预提交阶段，协调者根据参与者反馈决定是否进行事务 PreCommit 操作，因此有两种情况：
a- 协调者收到全是 Yes 反馈，执行事务预提交
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发送预提交请求 ->
协调者向参与者发送 PreCommit 请求，进入 Prepared 状态；
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事务预提交 ->
参与者收到 PreCommit 请求后，执行事务操作，并根据执行结果，记录 Undo / Redo 信息；
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参与者反馈事务执行响应 ->
若参与者成功执行事务，给协调者发送 ACK 响应，等待最终指令（提交或终止）;
b- 协调者收到部分 No 反馈，或等待超时，中断事务
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发送中断请求 ->
协调者向参与者发送 Abort 请求；
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中断事务 -|
参与者收到 Abort 请求，或等待超时，则中断事务。
Phase 3 DoCommit
本阶段进行真正的事务提交，根据预提交阶段参与者事务执行的反馈结果，存在两种可能：
a- 执行提交
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发送提交请求 ->
协调者收到参与者执行成功呃 ACK 响应，则从“预提交”状态切换到“提交”状态，并向所有参与者发送 DoCommit 请求；
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事务提交 ->
参与者收到 DoCommit 请求后，正式执行事务提交操作，完成后释放事务执行期间占用的资源；
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反馈事务提交结果 ->
参与者完成事务提交后，向协调者发送 ACK 消息；
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完成事务 -|
协调者接收到所有参与者的 ACK 消息后，完成事务。
b- 中断事务
预提交阶段，协调者若收到参与者 PreCommit 操作失败反馈或等待超时，则中断事务
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发送中断请求 ->
协调者向参与者发送 Abort 请求；
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事务回滚 ->
参与者收到 Abort 请求后，会利用 Undo 信息执行事务回滚操作，完成后释放占用资源；
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反馈事务回滚结果 ->
参与者完成事务回滚后，向协调者发送 ACK 消息；
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中断事务 -|
协调者接收到所有参与者的 ACK 消息后，中断事务。
优缺点
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3PC 相对 2PC 优点在于第一阶段降低参与者的阻塞，并弥补 2PC 参与者和协调者都挂掉带来的数据不一致问题。
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3PC 在 DoCommit 阶段也会有数据不一致的风险，具体可以参考 深入理解分布式系统的2PC和3PC 这篇文章。
