MySQL5.7的分布式事务支持举例分析
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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。在分布式事务环境下,事务的提交会变得相对比较复杂,因为多个节点的存在,可能存在部分节点提交失败的情况,即事务的ACID特性需要在各个数据库实例中保证。总而言之,在分布式提交时,只要发生一个节点提交失败,则所有的节点都不能提交,只有当所有节点都能提交时,整个分布式事务才允许被提交。
分布式事务通过2PC协议将提交分成两个阶段
prepare;
commit/rollback
第一阶段的prepare只是用来询问每个节点事务是否能提交,只有当得到所有节点的“许可”的情况下,第二阶段的commit才能进行,否则就rollback。需要注意的是:prepare成功的事务,则必须全部提交。
MySQL分布式事务
一直以来,MySQL数据库是支持分布式事务的,但是只能说是有限的支持,具体表现在:
已经prepare的事务,在客户端退出或者服务宕机的时候,2PC的事务会被回滚
在服务器故障重启提交后,相应的Binlog被丢失
上述问题存在于MySQL数据库长达数十年的时间,直到MySQL-5.7.7版本,官方才修复了该问题。虽然InNOSQL早已在5.5版本修复,但是对比官方的修复方案,我们真的做的没有那么的优雅。下面将会详细介绍下该问题的具体表现和官方修复方法,这里分别采用官方MySQL-5.6.27版本(未修复)和MySQL-5.7.9版本(已修复)进行验证。
先来看下存在的问题,我们先创建一个表如下:
create table t( id int auto_increment primary key, a int )engine=innodb;
对于上述表,通过如下操作进行数据插入:
mysql> XA START 'mysql56'; mysql> INSERT INTO t VALUES(1,1); mysql> XA END 'mysql56'; mysql> XA PREPARE 'mysql56'
通过上面的操作,用户创建了一个分布式事务,并且prepare没有返回错误,说明该分布式事务可以被提交。通过命令XA RECOVER查看显示如下结果:
mysql> XA RECOVER; +----------+--------------+--------------+---------+ | formatID | gtrid_length | bqual_length | data | +----------+--------------+--------------+---------+ | 1 | 7 | 0 | mysql56 | +----------+--------------+--------------+---------+
若这时候用户退出客户端后重连,通过命令xa recover会发现刚才创建的2PC事务不见了。即prepare成功的事务丢失了,不符合2PC协议规范!!!
产生上述问题的主要原因在于:MySQL-5.6版本在客户端退出的时候,自动把已经prepare的事务回滚了,那么MySQL为什么要这样做?这主要取决于MySQL的内部实现,MySQL-5.7以前的版本,对于prepare的事务,MySQL是不会记录binlog的(官方说是减少fsync,起到了优化的作用)。只有当分布式事务提交的时候才会把前面的操作写入binlog信息,所以对于binlog来说,分布式事务与普通的事务没有区别,而prepare以前的操作信息都保存在连接的IO_CACHE中,如果这个时候客户端退出了,以前的binlog信息都会被丢失,再次重连后允许提交的话,会造成Binlog丢失,从而造成主从数据的不一致,所以官方在客户端退出的时候直接把已经prepare的事务都回滚了!
官方的做法,貌似干得很漂亮,牺牲了一点标准化的东西,至少保证了主从数据的一致性。但其实不然,若用户已经prepare后在客户端退出之前,MySQL发生了宕机,这个时候又会怎样?
MySQL在某个分布式事务prepare成功后宕机,宕机前操作该事务的连接并没有断开,这个时候已经prepare的事务并不会被回滚,所以在MySQL重新启动后,引擎层通过recover机制能恢复该事务。当然该事务的Binlog已经在宕机过程中被丢失,这个时候,如果去提交,则会造成主从数据的不一致,即提交没有记录Binlog,从上丢失该条数据。所以对于这种情况,官方一般建议直接回滚已经prepare的事务。
以上是MySQL-5.7以前版本MySQL在分布式事务上的各种问题,那么MySQL-5.7版本官方做了哪些改进?这个可以从官方的WL#6860描述上得到一些信息,我们还是本着没有实践就没有发言权的态度,从具体的操作上来分析下MySQL-5.7的改进方法:
还是以上面同样的表结构进行同样的操作如下:
mysql> XA START 'mysql57'; mysql> INSERT INTO t VALUES(1,1); mysql> XA END 'mysql57'; mysql> XA PREPARE 'mysql57'通过上面的操作,明显发现在prepare以后,从XA START到XA PREPARE之间的操作都被记录到了Master的Binlog中,然后通过复制关系传到了Slave上。也就是说MySQL-5.7开始,MySQL对于分布式事务,在prepare的时候就完成了写Binlog的操作,通过新增一种叫
当然仅靠这一点是不够的,因为我们知道Slave通过SQL thread来回放Relay log信息,由于prepare的事务能阻塞整个session,而回放的SQL thread只有一个(不考虑并行回放),那么SQL thread会不会因为被分布式事务的prepare阶段所阻塞,从而造成整个SQL thread回放出现问题?这也正是官方要解决的第二个问题:怎么样能使SQL thread在回放到分布式事务的prepare阶段时,不阻塞后面event的回放?其实这个实现也很简单(在xa.cc::applier_reset_xa_trans),只要在SQL thread回放到prepare的时候,进行类似于客户端断开连接的处理即可(把相关cache与SQL thread的连接句柄脱离)。最后在Slave服务器上,用户通过命令XA RECOVER可以查到如下信息:
mysql> XA RECOVER; +----------+--------------+--------------+---------+ | formatID | gtrid_length | bqual_length | data | +----------+--------------+--------------+---------+ | 1 | 7 | 0 | mysql57 | +----------+--------------+--------------+---------+
至于上面的事务什么时候提交,一般等到Master上进行XA COMMIT ‘mysql57’后,slave上也同时会被提交。
到此,相信大家对“MySQL 5.7的分布式事务支持举例分析”有了更深的了解,不妨来实际操作一番吧!这里是创新互联网站,更多相关内容可以进入相关频道进行查询,关注我们,继续学习!
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