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2PC

阶段一：投票流程

阶段二：执行阶段

优点

缺点

3PC

阶段一：CanCommit

阶段二：PreCommit（存在两种可能）

阶段三：doCommit（存在两种可能）

优点

缺点

分布式系统中往往是由分布在不同位置的多台机器组成，如何保证这些机器的数据一致性，成为分布式系统需要解决的问题之一。为了解决这一问题，出现了一大批经典的一致性协议和算法，其中最著名的是二阶段提交（2PC）、三阶段提交（3PC）和Paxos算法。

2PC

二阶段提交，在多台机器中选出一个“协调者”的组件来调度所有其他分布式节点（“参与者”）

执行流程：

阶段一：投票流程

1. 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操作，并等待响应
2. 各参与者执行事务，并将undo和redo记录在日志中
3. 各参与者返回响应，事务执行成功返回yes，失败返回no

阶段二：执行阶段

存在两种可能：

事务提交：如果所有参与者都返回yes，执行事务提交

1. 协调者向所有参与者发布commit请求
2. 参与者收到后，正式执行事务提交操作
3. 参与者完成提交之后，向协调者返回ack响应
4. 协调组收到所有参与者的ack之后完成事务提交

事务中断：任何一个参与者返回no响应或者超时

1. 协调者向所有参与者发出回滚请求
2. 参与者收到后，利用undo日志回滚
3. 参与者完成回滚之后，向协调者返回ack响应
4. 协调组收到所有参与者的ack之后完成事务中断

优点

原理简单、实现方便

缺点

同步阻塞：各参与者在等待其他参与者响应时，处于阻塞状态

单点问题：过度依赖协调者，协调者挂掉，整个流程挂掉

数据不一致（脑裂）：协调者给一部分参与者发送提交请求之后挂掉，导致只有部分参与者提交了事务

太过保守：没有较为完善的容错机制，任何一个节点失败都会出现问题

3PC

改进了2PC，将2PC拆分，形成了CanCommit、PreCommit和doCommit 三个阶段

阶段一：CanCommit

1. 协调者向所有参与者发送包含事务内容的CanCommit请求，询问是否可以执行事务操作
2. 参与者收到后，检查自身状态，可以执行返回yes，否则返回no

阶段二：PreCommit（存在两种可能）

执行事务预提交：收到所有yes响应

1. 协调者向所有参与者发送PreCommit请求，进入Prepared阶段
2. 参与者收到后，执行事务操作，记录Undo和redo日志
3. 如果参与者成功执行，则返回ack，同时等待最终指令：提交或终止

中断事务：任何一个参与者返回no或者超时

1. 协调者向所有参与者发送中断请求
2. 参与者中断事务

阶段三：doCommit（存在两种可能）

执行提交：收到所有参与者的ack响应

1. 协调者向所有参与者发送doCommit请求
2. 参与者收到后，执行事务提交操作
3. 完成事务提交之后，返回ack
4. 协调者收到所有ack，完成事务

中断事务：任意一个参与者返回no或者超时

1. 协调者向所有参与者发送中断请求
2. 参与者收到后，利用undo日志回滚
3. 参与者完成回滚之后，发送ack
4. 收到所有ack之后，中断事务

注意：一旦进入阶段三，可能存在以下故障：

协调者出现问题

协调者和参与者之间网络故障

这都会导致参与者无法收到协调者的doCommit或者abort请求，这时参与者会在等待超时之后继续进行事务提交

优点

相较于2PC，降低了参与者的阻塞范围，并且能够在出现单点故障后继续达成一致

缺点

三阶段提交协议在去除阻塞的同时也引人了新的问题，那就是在参与者接收到preCommit消息后，如果网络出现分区，此时协调者所在的节点和参与者无法进行正常的网络通信，在这种情况下，该参与者依然会进行事务的提交，这必然出现数据的不一致性。