Fescar全局鎖的理解

前幾天夜里，我老大發我一篇文章說阿里的GTS開源了.

因為一直對分布式事務比較感興趣。立馬pull了代碼，進行閱讀。

基本的原理，實現方案我就不一一細化了，詳細見官方文檔(寫的很棒，點贊)。

在fescar的社區，大家比較關注的是通過fescar回滾到before快照前，別的線程假如更新了數據，且業務走完了，那么恢復的這個快照不就是臟數據了么。

很顯然，這種情況在fescar中是不被允許的。

那么fescar是如何做的呢？

我們先簡單了解一下fescar的設計原理

那些一上來就喜歡看源碼的同學，一定不要錯過這么官方的圖文介紹，看完再讀源碼事半功倍.

了解完Fescar的基本原理，我們重點關注下Fescar的全局排他鎖

Fescar設計了一個**全局的排他鎖**，來保證事務間的 **寫隔離**。

關于隔離性：(這是Fescar官方給的一段話)

全局事務的隔離性是建立在分支事務的本地隔離級別基礎之上的。

在數據庫本地隔離級別 **讀已提交或以上** 的前提下，Fescar 設計了由事務協調器維護的 全局寫排他鎖，來保證事務間的 寫隔離，將 **全局事務默認定義在 讀未提交 的隔離級別上**。

我們對隔離級別的共識是：絕大部分應用在讀已提交的隔離級別下工作是沒有問題的。而實際上，這當中又有絕大多數的應用場景，實際上工作在讀未提交的隔離級別下同樣沒有問題。

在極端場景下，應用如果需要達到全局的讀已提交，Fescar也提供了相應的機制來達到目的。

默認，Fescar 是工作在 讀無提交 的隔離級別下，保證絕大多數場景的高效性。

我的解讀

本地事務【讀已提交】，fescar全局事務【讀未提交】。這是這段話的核心。

我理解的這段話中fescar全局事務讀未提交，并不是說本地事務的db數據沒有正常提交，而是指全局事務二階段commit|rollback未真正處理完(即未釋放全局鎖)。

總結來說：全局未提交但是本地已提交的數據，對其他全局事務是可見的【當然在本地事務提交后，本地事務提交前，隔離級別是本地事務的管轄范圍】

for example

產品份額有5W，A用戶購買了2萬，份額branch一階段完畢(本地事務份額已經扣除commit)，但是在下單的時候異常了。

因為本地事務讀已提交，這時候fescar允許業務訪問該條數據，3W，在A用戶的份額branch未回滾成功前，對其他用戶可見。

但是其他用戶并不能買該產品，必須等到產品份額回滾到5萬，其他用戶才可以操作產品數據。

所以看了這個例子 真的有必要做到全局事務讀已提交么？

我們先來看一下Fescar的全局鎖的做法

Fescar一階段

1. 本地(Branch)在向TC注冊的時候，把本地事務需要修改的數據table+pks提交到server端申請鎖，拿到全局鎖后，才能提交本地事務

2. 全局鎖的結構：resourceId + table + pks

3. 鎖是存在server端 branchSession中

Fescar二階段

一階段本地事務提交，db的鎖釋放了(for update鎖)，但是全局鎖繼續保持，

直到二階段決議(注意釋放鎖的順序)：

1. 提交：TC 釋放鎖,通知branch提交后 (rm端異步處理)

2. 回滾：TC 通知branch回滾后,釋放鎖(rm端同步處理 執行undo_log)

Fescar如何保障鎖的高效？

大家自己先思考下，最后給大家仔細解讀官方的demo，并分析fescar的性能問題

Fescar目前開源版本全局鎖的實現

大家有興趣自己閱讀:com.alibaba.fescar.server.lock.DefaultLockManagerImpl

官方的圖實在是做的太漂亮了，clone一份解讀 TC TM RM 以及全局鎖的獲取和釋放動作發生點

分支事務如何工作？關注全局鎖的獲取和釋放 特別是二階段commit和rollback全局鎖釋放的順序

ATBranch.png

Fescar中 RM TM TC如何工作的？

AT distribute transaction.png

看了這兩張圖，大家應該對fescar是如何工作的應該有一個大致的了解了。?

1、全局鎖的獲取

2、tm tc rm之間如何通信工作

3、隔離級別問題的思考

最后我們來解讀一遍官方的demo

branch1：update storage_tbl set count = count - ? where commodity_code = ?

branch2：update account_tbl set money = money - ? where user_id = ?

branch3：insert into order_tbl (user_id, commodity_code, count, money) values (?, ?, ?, ?)

線程A：執行branch1(pk：55)，執行branch2的時候發現沒錢了，扔了一個異常，那么勢必需要回滾branch1的份額。

TM通知TC開始回滾branch1份額中

線程B：執行branch1(pk：55)

如果線程A中branch1(pk：55)已經回滾成功了，那么B線程可以正常拿到鎖走下去

如果線程A中branch1還未回滾(resourceId+table+pk鎖未釋放)。當線程B發起branch1向server發起申請鎖，會直接失敗。

Fescar全局鎖簡單總結：操作一條記錄的分支事務，必須等待這條記錄的前一個分支事務執行結束(具體commit rollback情況分析如下)，才能持有鎖。

其實相比XA的鎖，fescar在每個分支事務的一階段結束后都釋放了db的鎖，所以fescar的性能瓶頸應該在于二階段的執行速度(釋放鎖的快慢)

因為分布式事務在執行事務編排前，一般會校驗業務的正確性，所以發生回滾的概率相對較低，所以先考慮二階段commit操作。

Commit場景分析：

TM通知server進行commit，server立馬釋 branch的鎖，然后再逐個通知RM提交

消耗：1 rpc操作，(branch刪除undo_log放在異步隊列里面做)

Rollback場景分析：

TM通知server進行rollback，server通知RM回滾后立馬釋放 branch的鎖。

消耗：1 + N的rpc操作 + N的回滾sql操作

所以總的來看fescar在commit的釋放全局鎖還是非常高效的。

思考

1. server支持多臺機器部署，應該如何改造？

全局鎖的問題，鎖改造；

全局事務向server0申請的，Branch1發到server1，branch2發到server2的問題，多機器恢復的情況，TC的改造

2. 全局鎖在Fescar中更新確實是沒有問題的，但是如果就是業務方需要手動調整DB數據呢？

大膽猜測，依賴Fescar寫了一個管理平臺 用來執行sql的。哈哈

3. 隔離級別的思考

Fescar默認工作在，本地事務讀已提交，全局事務讀未提交。

是否存在全局事務必須工作在【讀已提交】級別而不能工作在【讀未提交】的業務場景呢？

大家大膽腦洞 這個問題值得探討。

4. Fescar的文檔中說，是支持全局事務讀已提交的，那么fescar是如何實現的呢？

感興趣的同學可以試著讀一下com.alibaba.fescar.rm.datasource.exec.SelectForUpdateExecutor

源碼核心類

大家想讀源碼的話，可以重點關注一下幾個類。有問題一起探討。

TM相關

com.alibaba.fescar.tm.api.TransactionalTemplate

RM相關

com.alibaba.fescar.rm.datasource.exec.SelectForUpdateExecutor

com.alibaba.fescar.rm.datasource.ConnectionProxy

com.alibaba.fescar.rm.datasource.exec.AbstractDMLBaseExecutor

com.alibaba.fescar.rm.RMHandlerAT

TC相關

com.alibaba.fescar.server.coordinator.DefaultCoordinator

com.alibaba.fescar.server.coordinator.DefaultCore

com.alibaba.fescar.server.lock.DefaultLockManagerImpl

總結

以上是生活随笔為你收集整理的xa 全局锁_fescar锁设计和隔离级别的理解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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