1、MySQL数据库分布式事务
InnoDB存储引擎提供了对XA事务的支持,并通过XA事务来支持分布式事务的实现。分布式事务指的是允许多个独立的事务资源(transactional resources)参与到一个全局的事务中。事务资源通常是关系型数据库系统,但也可以是其他类型的资源。全局事务要求在其中的所有参与的事务要么都提交,要么都回滚,这对于事务原有的ACID要求又有了提高。另外,在使用分布式事务时, InnoDB存储引擎的事务隔离级别必须设置为SERIALIZABLE。
XA事务允许不同数据库之间的分布式事务,如一台服务器是 MySQL数据库的,另台是 Oracle数据库的,又可能还有一台服务器是 SQL Server数据库的,只要参与在全局事务中的每个节点都支持XA事务。分布式事务可能在银行系统的转账中比较常见,如用户Davd需要从上海转10000元到北京的用户 Mariah的银行卡中:
# Bank@shanghai:
UPDATE account SET money=money -10000 WHERE user='David';
# Bank@Beijing
UPDATE account SET money=money+ 10000 WHERE user='Mariah';
在这种情况下,一定需要使用分布式事务来保证数据的安全。如果发生的操作不能全部提交或回滚,那么任何一个结点出现问题都会导致严重的结果。要么是David的账户被扣款,但是 Mariah没收到,又或者是Davd的账户没有扣款, Mariah却收到钱了。
XA事务由一个或多个资源管理器(Resource Managers)、一个事务管理器(Transaction Manager)以及一个应用程序(Application Program)组成。
- 资源管理器:提供访问事务资源的方法。通常一个数据库就是一个资源管理器。
- 事务管理器:协调参与全局事务中的各个事务。需要和参与全局事务的所有资源管理器进行通信。
- 应用程序:定义事务的边界,指定全局事务中的操作。
在 MySQL数据库的分布式事务中,资源管理器就是 MySQL数据库,事务管理器为连接 MySQL服务器的客户端。图7-22显示了一个分布式事务的模型。
分布式事务使用两段式提交(two- phase commit)的方式。在第一阶段,所有参与全局事务的节点都开始准备( PREPARE),告诉事务管理器它们准备好提交了。在第二阶段,事务管理器告诉资源管理器执行 ROLLBACK还是 COMMIT。如果任何一个节点显示不能提交,则所有的节点都被告知需要回滚。可见与本地事务不同的是,分布式事务需要多一次的 PREPARE操作,待收到所有节点的同意信息后,再进行 COMMIT或是ROLLBACK操作。
MySQL数据库XA事务的SQL语法如下:
XA {START I BEGIN} xid [JOIN I RESUME]
XA END xid [ SUSPEND [FOR MIGRATE]]
XA PREPARE xid
XA COMMIT xid [ONE PHASE]
XA ROLLBACK xid
XA RECOVER
在单个节点上运行XA事务的例子:
mysql> XA START 'a';
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
mysql> insert into t select 11;
Query OK, 1 row affected (0.04 sec)
Records: 1 Duplicates: 0 Warnings: 0
mysql> XA END 'a';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> XA PREPARE 'a';
Query OK, 0 rows affected (0.07 sec)
mysql> XA RECOVER;
+----------+--------------+--------------+------+
| formatID | gtrid_length | bqual_length | data |
+----------+--------------+--------------+------+
| 1 | 1 | 0 | a |
+----------+--------------+--------------+------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> XA COMMIT 'a';
Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)
在单个节点上运行分布式事务没有太大的实际意义,但是要在 MySQL数据库的命令下演示多个节点参与的分布式事务也是行不通的。通常来说,都是通过编程语言来完成分布式事务的操作的。当前Java的JTA( Java Transaction API)可以很好地支持MySQL的分布式事务,需要使用分布式事务应该认真参考其AP。下面的一个示例显示了如何使用JTA来调用 MySQL的分布式事务,就是前面所举例的银行转账的例子,代码如下,仅供参考:
<dependency>
<groupId>javax.transaction</groupId>
<artifactId>jta</artifactId>
<version>1.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<version>6.0.6</version>
</dependency>
public class XaDemo {
public static MysqlXADataSource getDataSource(String connStr, String user, String pwd) {
try {
MysqlXADataSource ds = new MysqlXADataSource();
ds.setUrl(connStr);
ds.setUser(user);
ds.setPassword(pwd);
return ds;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
public static void main(String[] arg) {
String connStr1 = "jdbc:mysql://192.168.0.1:3306/test";
String connStr2 = "jdbc:mysql://192.168.0.2:3306/test";
try {
//从不同数据库获取数据库数据源
MysqlXADataSource ds1 = getDataSource(connStr1, "root", "123456");
MysqlXADataSource ds2 = getDataSource(connStr2, "root", "123456");
//数据库1获取连接
XAConnection xaConnection1 = ds1.getXAConnection();
XAResource xaResource1 = xaConnection1.getXAResource();
Connection connection1 = xaConnection1.getConnection();
Statement statement1 = connection1.createStatement();
//数据库2获取连接
XAConnection xaConnection2 = ds2.getXAConnection();
XAResource xaResource2 = xaConnection2.getXAResource();
Connection connection2 = xaConnection2.getConnection();
Statement statement2 = connection2.createStatement();
//创建事务分支的xid
Xid xid1 = new MysqlXid(new byte[] { 0x01 }, new byte[] { 0x02 }, 100);
Xid xid2 = new MysqlXid(new byte[] { 0x011 }, new byte[] { 0x012 }, 100);
try {
//事务分支1关联分支事务sql语句
xaResource1.start(xid1, XAResource.TMNOFLAGS);
int update1Result = statement1.executeUpdate("update account_from set money=money - 50 where id=1");
xaResource1.end(xid1, XAResource.TMSUCCESS);
//事务分支2关联分支事务sql语句
xaResource2.start(xid2, XAResource.TMNOFLAGS);
int update2Result = statement2.executeUpdate("update account_to set money= money + 50 where id=1");
xaResource2.end(xid2, XAResource.TMSUCCESS);
// 两阶段提交协议第一阶段
int ret1 = xaResource1.prepare(xid1);
int ret2 = xaResource2.prepare(xid2);
// 两阶段提交协议第二阶段
if (XAResource.XA_OK == ret1 && XAResource.XA_OK == ret2) {
xaResource1.commit(xid1, false);
xaResource2.commit(xid2, false);
System.out.println("reslut1:" + update1Result + ", result2:" + update2Result);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
通过参数 innodb_support_xa可以查看是否启用了XA事务的支持(默认为ON):
mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_support_xa';
+-------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+-------------------+-------+
| innodb_support_xa | ON |
+-------------------+-------+
1 row in set, 1 warning (0.11 sec)
2、内部XA事务
之前讨论的分布式事务是外部事务,即资源管理器是 MySQL数据库本身。在MySQL数据库中还存在另外一种分布式事务,其在存储引擎与插件之间,又或者在存储引擎与存储引擎之间,称之为内部XA事务。
最为常见的内部XA事务存在于binlog与 InnoDB存储引擎之间。由于复制的需要,因此目前绝大多数的数据库都开启了 binlog功能。在事务提交时,先写二进制日志,再写 InnoDB存储引擎的重做日志。对上述两个操作的要求也是原子的,即二进制日志和重做日志必须同时写入。若二进制日志先写了,而在写入 InnoDB存储引擎时发生了宕机,那么 slave可能会接收到 master传过去的二进制日志并执行,最终导致了主从不一致的情况。如图7-23所示。
在图7-23中,如果执行完①、②后在步骤③之前 MySQL数据库发生了宕机,则会发生主从不一致的情况。为了解决这个问题, MySQL数据库在 binlog与InnoDB存储引擎之间采用XA事务。当事务提交时, InnoDB存储引擎会先做一个PREPARE操作,将事务的xid写入,接着进行二进制日志的写入,如图7-24所示。如果在 InnoDB存储引擎提交前, MySQL数据库宕机了,那么 MySQL数据库在重启后会先检查准备的UXID事务是否已经提交,若没有,则在存储引擎层再进行一次提交操作。
