XA由协调者(coordinator,一般为transaction manager)和参与者(participants,一般在各个资源上有各自的resource manager)共同完成。在MySQL中,XA事务有两种。
内部XA事务
mysql本身的插件式架构导致在其内部需要使用XA事务,此时MySQL即是协调者,也是参与者。例如,不同的存储引擎之间是完全独立的,因此当一个事务涉及两个不同的存储引擎时,就必须使用内部XA事务。需要特别注意的是,如果将二进制日志看做一个独立的“存储引擎”,就不难理解为什么即使是一个存储引擎参与的事务也需要使用XA事务了。在向存储引擎提交数据时,同时需要将提交的信息写入二进制日志,这就是一个分布式事务。
下面的SQL就实现了一个简单的MySQL XA事务:
mysql> XA START 'xatest'; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> INSERT INTO mytable (i) VALUES(10); Query OK, 1 row affected (0.04 sec) mysql> XA END 'xatest'; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> XA PREPARE 'xatest'; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> XA COMMIT 'xatest'; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
外部XA事务
MySQL也可以仅作为一个外部XA的参与者。例如在Java程序中实现一个操作多个异构数据库数据的分布式事务,则分工为:
Transaction Manager
javax.transaction.xa.XAResource, or Java::BitronixTm(aka “Transaction Coordinator”) 也就是程序本身
Resource Managers
MySQL, PostgreSQL, Oracle, Redis, MQueue, MongoDB, etc.(aka “cohorts”) 即各个数据库。也就是说只要是提供了相应接口的数据库产品就可以作为XA的参与者
Two-phase commit
XA一般由两阶段完成,称为two-phase commit(2PC)。
阶段一为准备阶段,即所有的参与者准备执行事务并锁住需要的资源。参与者ready时,向transaction manager汇报自己已经准备好。
阶段二为提交阶段。当transaction manager确认所有参与者都ready后,向所有参与者发送commit命令。
如下图所示:
XA的性能问题
XA的性能很低。一个数据库的事务和多个数据库间的XA事务性能对比可发现,性能差10倍左右。因此要尽量避免XA事务,例如可以将数据写入本地,用高性能的消息系统分发数据。或使用数据库复制等技术。
只有在这些都无法实现,且性能不是瓶颈时才应该使用XA。
最后是MySQL的XA官方文档:
http://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/xa.html
在开发中,为了降低单点压力,通常会根据业务情况进行分表分库,将表分布在不同的库中(库可能分布在不同的机器上)。在这种场景下,事务的提交会变得相对复杂,因为多个节点(库)的存在,可能存在部分节点提交失败的情况,即事务的ACID特性需要在各个不同的数据库实例中保证。比如更新db1库的A表时,必须同步更新db2库的B表,两个更新形成一个事务,要么都成功,要么都失败。
那么我们如何利用mysql实现分布式数据库的事务呢?
Mysql 为我们提供了分布式事务解决方案(https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/xa.html 这是mysql5.7的文档)
这里先声明两个概念:
- 资源管理器(resource manager):用来管理系统资源,是通向事务资源的途径。数据库就是一种资源管理器。资源管理还应该具有管理事务提交或回滚的能力。
-
事务管理器(transaction manager):事务管理器是分布式事务的核心管理者。事务管理器与每个资源管理器(resource
manager)进行通信,协调并完成事务的处理。事务的各个分支由唯一命名进行标识。
mysql在执行分布式事务(外部XA)的时候,mysql服务器相当于xa事务资源管理器,与mysql链接的客户端相当于事务管理器。
分布式事务原理:分段式提交
分布式事务通常采用2PC协议,全称Two Phase Commitment Protocol。该协议主要为了解决在分布式数据库场景下,所有节点间数据一致性的问题。分布式事务通过2PC协议将提交分成两个阶段:
- prepare;
- commit/rollback
阶段一为准备(prepare)阶段。即所有的参与者准备执行事务并锁住需要的资源。参与者ready时,向transaction manager报告已准备就绪。
阶段二为提交阶段(commit)。当transaction manager确认所有参与者都ready后,向所有参与者发送commit命令。
如下图所示:
事务协调者transaction manager
因为XA 事务是基于两阶段提交协议的,所以需要有一个事务协调者(transaction manager)来保证所有的事务参与者都完成了准备工作(第一阶段)。如果事务协调者(transaction manager)收到所有参与者都准备好的消息,就会通知所有的事务都可以提交了(第二阶段)。MySQL 在这个XA事务中扮演的是参与者的角色,而不是事务协调者(transaction manager)。
Mysql的XA事务分为外部XA和内部XA
- 外部XA用于跨多MySQL实例的分布式事务,需要应用层作为协调者,通俗的说就是比如我们在PHP中写代码,那么PHP书写的逻辑就是协调者。应用层负责决定提交还是回滚,崩溃时的悬挂事务。MySQL数据库外部XA可以用在分布式数据库代理层,实现对MySQL数据库的分布式事务支持,例如开源的代理工具:网易的DDB,淘宝的TDDL等等。
- 内部XA事务用于同一实例下跨多引擎事务,由Binlog作为协调者,比如在一个存储引擎提交时,需要将提交信息写入二进制日志,这就是一个分布式内部XA事务,只不过二进制日志的参与者是MySQL本身。Binlog作为内部XA的协调者,在binlog中出现的内部xid,在crash recover时,由binlog负责提交。(这是因为,binlog不进行prepare,只进行commit,因此在binlog中出现的内部xid,一定能够保证其在底层各存储引擎中已经完成prepare)。
MySQL XA事务基本语法
XA {START|BEGIN} xid [JOIN|RESUME] 启动xid事务 (xid 必须是一个唯一值; 不支持[JOIN|RESUME]子句)
XA END xid [SUSPEND [FOR MIGRATE]] 结束xid事务 ( 不支持[SUSPEND [FOR MIGRATE]] 子句)
XA PREPARE xid 准备、预提交xid事务
XA COMMIT xid [ONE PHASE] 提交xid事务
XA ROLLBACK xid 回滚xid事务
XA RECOVER 查看处于PREPARE 阶段的所有事务
PHP调用MYSQL XA事务示例
1、首先要确保mysql开启XA事务支持
SHOW VARIABLES LIKE '%xa%'
如果innodb_support_xa的值是ON就说明mysql已经开启对XA事务的支持了。
如果不是就执行:
SET innodb_support_xa = ON
开启
2、代码如下:
<!--?PHP $dbtest1 = new mysqli("172.20.101.17","public","public","dbtest1")or die("dbtest1 连接失败"); $dbtest2 = new mysqli("172.20.101.18","public","public","dbtest2")or die("dbtest2 连接失败"); //为XA事务指定一个id,xid 必须是一个唯一值。 $xid = uniqid(""); //两个库指定同一个事务id,表明这两个库的操作处于同一事务中 $dbtest1->query("XA START '$xid'");//准备事务1 $dbtest2->query("XA START '$xid'");//准备事务2 try { //$dbtest1 $return = $dbtest1->query("UPDATE member SET name='唐大麦' WHERE id=1") ; if($return == false) {
throw new Exception("库[email protected]执行update member操作失败!");
} //$dbtest2 $return = $dbtest2->query("UPDATE memberpoints SET point=point+10 WHERE memberid=1") ; if($return == false) {
throw new Exception("库[email protected]执行update memberpoints操作失败!");
} //阶段1:$dbtest1提交准备就绪 $dbtest1->query("XA END '$xid'"); $dbtest1->query("XA PREPARE '$xid'"); //阶段1:$dbtest2提交准备就绪 $dbtest2->query("XA END '$xid'"); $dbtest2->query("XA PREPARE '$xid'"); //阶段2:提交两个库 $dbtest1->query("XA COMMIT '$xid'"); $dbtest2->query("XA COMMIT '$xid'");
}
catch (Exception $e) { //阶段2:回滚 $dbtest1->query("XA ROLLBACK '$xid'"); $dbtest2->query("XA ROLLBACK '$xid'");
die($e->getMessage());
} $dbtest1->close(); $dbtest2->close(); ?>
XA的性能问题
XA的性能很低。一个数据库的事务和多个数据库间的XA事务性能对比可发现,性能差10倍左右。因此要尽量避免XA事务,例如可以将数据写入本地,用高性能的消息系统分发数据。或使用数据库复制等技术。只有在这些都无法实现,且性能不是瓶颈时才应该使用XA。