JPA和分布式事务简介二阶段提交协议

1. Transaction 分两种，Local Transaction 和 Global Transaction。 
涉及到一个Connection的Commit，称为Local Transaction。 
涉及到多个Connection的Commit，称为Global Transaction。 
楼主提到的是，Global Transaction. 

2. Global Transaction 需要XA接口（包括在JTA里面）的支持。 

import javax.sql.XAConnection; 
import javax.transaction.xa.Xid; 
import javax.transaction.xa.XAResource; 
import javax.transaction.xa.XAException; 
import javax.transaction.Transaction; 
import javax.transaction.TransactionManager; 

其中的 
javax.sql.XAConnection; 
javax.transaction.xa.Xid; 
javax.transaction.xa.XAResource; 

这些XA接口的实现，需要数据库的JDBC提供。 
数据库本身要支持XA。数据库的JDBC也要提供XA的实现。 

Oracle, Sybase, DB2, SQL Server等大型数据库才支持XA, 支持Global Transaction。 
My SQL 连Local Transaction都支持不好，更别说Global Transation了。 

3. XA需要两阶段提交 -- prepare 和 commit. 
假设有两个Connection, con1, con2, 大体的过程如下， 

con1 = XAResouce1.getConnection...
con2 = XAResouce2.getConnection...
con1 do some thing.
con2 do some thing.
after they finish.
pre1 = XAResouce1.prepare();
pre2 = XAResouce2.prepare();
if( both pre1 and pre2 are OK）{
XAResouce1 and 2 commit
}else {
XAResouce1 and 2 rollback
}

前面有人讲了，在XAResouce1 and 2 commit的时候， 
可能XAResouce1 commit() 成功了，XAResouce2 commit()失败了。 
这时候，会抛出一个 “启发式异常”。程序可以处理这个异常。比如，XAResouce.recover()之类。 
但一般情况下，还真没别的办法，需要数据管理员根据数据操作日志 undo所有的操作，或者恢复数据备份。 
有的数据库在进行数据操作的时候，会生成一个“反操作”日志。比如，insert 对 delete, 等。 

4. TransactionManager的实现能够处理多个XAResouce(一个XAResouce list)的情况。 
比如Tyrex。或JBoss等EJB Server的Transaction实现代码

 

注释：XA：XA协议由Tuxedo首先提出的，并交给X/Open组织，作为资源管理器（数据库）与事务管理器的接口标准。目前，Oracle、Informix、DB2和Sybase等各大数据库厂家都提供对XA的支持。XA协议采用两阶段提交方式来管理分布式事务。XA接口提供资源管理器与事务管理器之间进行通信的标准接口。XA协议包括两套函数，以xa_开头的及以ax_开头的。

以下的函数使事务管理器可以对资源管理器进行的操作：

　　1）xa_open,xa_close：建立和关闭与资源管理器的连接。

　　2）xa_start,xa_end：开始和结束一个本地事务。

　　3）xa_prepare,xa_commit,xa_rollback：预提交、提交和回滚一个本地事务。

　　4）xa_recover：回滚一个已进行预提交的事务。

　　5）ax_开头的函数使资源管理器可以动态地在事务管理器中进行注册，并可以对XID(TRANSACTION IDS)进行操作。

　　6）ax_reg,ax_unreg；允许一个资源管理器在一个TMS(TRANSACTION MANAGER SERVER)中动态注册或撤消注册。

 

 

JTA和JTS

 

JTA

 

JTA定义了一套接口，其中约定了几种主要的角色：TransactionManager、UserTransaction、Transaction、XAResource，并定义了这些 角色之间需要遵守的规范，如Transaction的委托给TransactionManager等。

 

JTS

 

JTS也是一组规范，上面提到JTA中需要角色之间的交互，那应该如何交互？JTS就是约定了交互细节的规范。

 

总体上来说JTA更多的是从框架的角度来约定程序角色的接口，而JTS则是从具体实现的角度来约定程序角色之间的接口，两者各司其职。

 

因为JTA相对来说，更高层一些，我们主要关注JTA。

 

XA

 

XA协议，规定事务管理器和资源管理器接口，采用二阶段提交协议。

JTA事务有效的屏蔽了底层事务资源，但是与本地事务相比，XA协议的系统开销大。

 

 

总结

 

关键接口

 

先介绍一下JTA的规范接口中，主要围绕以下几个接口：

 

• UserTransaction：编程人员接口
• TransactionManager：留给厂商实现的与事务管理有关的接口
• Transaction：留给厂商实现的事务
• XAResource：留给厂商实现的与持久化资源有关的接口

 

接口类中的接口定义可参见源码，几个接口类关系如下：

下载了JBoss的JTA实现源码，但是发现深入这个源码有难度，且需要的时间也会较长，故留着以后学习。JBoss的JTA实现是Narayana，SVN地址为https://github.com/jbosstm/narayana，如果有兴趣可以研究一下。

二阶段提交协议

所以在一阶段协议的基础上，有了二阶段协议，二阶段协议的好处是添加了一个管理者角色，如下：

很明显，二阶段协议通过将两层变为三层，增加了中间的管理者角色，从而协调多个数据源之间的关系，二阶段提交协议分为两个阶段。

应用程序调用了事务管理器的提交方法，此后第一阶段分为两个步骤：

• 事务管理器通知参与该事务的各个资源管理器，通知他们开始准备事务。
• 资源管理器接收到消息后开始准备阶段，写好事务日志并执行事务，但不提交，然后将是否就绪的消息返回给事务管理器（此时已经将事务的大部分事情做完，以后的内容耗时极小）。

第二阶段也分为两个步骤：    

• 事务管理器在接受各个消息后，开始分析，如果有任意其一失败，则发送回滚命令，否则发送提交命令。
• 各个资源管理器接收到命令后，执行（耗时很少），并将提交消息返回给事务管理器。

    事务管理器接受消息后，事务结束，应用程序继续执行。

    为什么要分两步执行？一是因为分两步，就有了事务管理器统一管理的机会；二尽可能晚地提交事务，让事务在提交前尽可能地完成所有能完成的工作，这样，最后的提交阶段将是耗时极短，耗时极短意味着操作失败的可能性也就降低。

    同时，二阶段提交协议为了保证事务的一致性，不管是事务管理器还是各个资源管理器，每执行一步操作，都会记录日志，为出现故障后的恢复准备依据。

    二阶段提交协议的存在的弊端是阻塞，因为事务管理器要收集各个资源管理器的响应消息，如果其中一个或多个一直不返回消息，则事务管理器一直等待，应用程序也被阻塞，甚至可能永久阻塞。