XA分布式事务

概念

关键词	概念
XA	XA是指X/Open Distributed Transaction Processing（DTP）协议规范中定义的一种事务处理标准。XA协议规范定义了事务管理器(Transaction Manager)与资源管理器(Resource Manager)之间的接口规范，使得不同的数据库系统和中间件可以支持分布式事务的实现，确保事务的正确性和一致性。XA协议规范包含了两阶段提交(2PC)的流程，2PC是指分布式事务的两个阶段：准备阶段和提交阶段。在准备阶段，事务管理器向所有参与者(Resource Manager)发送prepare请求，每个参与者都将事务结果保存在本地日志中，等待最终提交命令。在提交阶段，如果所有参与者都能够正常响应提交请求，则最终提交命令会被发送给所有参与者，此时分布式事务被提交成功，否则分布式事务被回滚。

结构

逻辑

比如，现在要从支付宝向余额宝转5000元，那么就需要从支付宝扣5000元，同时向余额宝加5000元，并且保证这两个操作在同一个事务中。由于支付宝与余额宝分属于各自不同的数据库，就需要进行分布式事务。当需要开始两阶段提交时，首先将请求交给事务协调器。事务协调器在收到请求以后，就会同时向事务的各方发送各自的请求，比如支付宝扣5000元，余额宝加5000元。但是，事务的各方在执行操作时，只操作不提交（只写了日志，没有commit），这就是两阶段提交的第一阶段。当事务的各方成功完成各自的操作并反馈给事务协调器后，开始进入第二阶段（commit）。

只操作不提交，就意味着，事务的各方还是处于更新前的状态。当事务的各方成功完成各自的操作并进入第二阶段时，事务协调器就会同时发出提交命令。众所周知，数据库的提交操作是在一瞬间就执行完了的，我们达到的效果就是，在那一瞬间事务的各方就由更新前状态转变为了更新后状态，从而保障了事务的一致性。这就是“两阶段提交”。

场景

采用两阶段提交，在第一阶段是“只操作不提交”，那么如果事务中的某一方执行失败，则同时回滚，从而保障了事务一致性。然而，在这个过程中，假设支付宝早早就完成了自己的操作，它也只能处于锁定状态，等待余额宝操作完成。在这段时间里，由于处于锁定状态，其他用户就不能操作，只能等待。如果支付宝等待了半天，等来的却是余额宝执行失败，不得不回滚，那么支付宝的等待既影响了系统性能，又影响了系统整体的吞吐量。因此，系统需要通过设计，有效提高事务的成功率，即“要么就不做，要做就必须要成功”。因此，在两阶段提交的基础上，在第一阶段的前面再增加一个校验的阶段，校验事务的各方是否能完成各自的事务，这就是“三阶段提交”。如支付宝账号没有5000元钱，或者余额宝账号无效，那么就没有必要执行该事务了。

降低失败的概率

优缺点

维度	优点	缺点
性能	适合简单业务场景，对于性能要求不高	“只操作不提交”会锁定数据库资源一段时间，其他请求只能等待，当业务复杂或者分库较多的场景下，会成为性能瓶颈
XA支持	Oracle数据库 IBM DB2数据库 Microsoft SQL Server数据库 MySQL数据库 PostgreSQL数据库 Sybase Adaptive Server Enterprise（ASE） Informix Dynamic Server SAP HANA Teradata
数据一致性		当二阶段提交某一个节点出现异常，无法回滚已经提交的数据
复杂度	简单

网络连接断开，或者数据库异常，事务协调器异常流程中断，需要有监控告警，人工接入

示例

此示例包括以下步骤：

1. 创建两个MySQL数据库的XA数据源对象。
2. 获取两个数据库的XA连接和JDBC连接。
3. 开始分布式事务并创建XID。
4. 在两个数据库上执行SQL语句并提交事务。
5. 结束分布式事务并关闭连接。

此代码示例使用MySQL数据库的XA协议和Java事务API，演示了如何使用XA事务管理器在两个数据库之间执行分布式事务。

package org.example;

import com.mysql.cj.jdbc.MysqlXADataSource;

import javax.sql.XAConnection;
import javax.sql.XADataSource;
import javax.transaction.xa.XAException;
import javax.transaction.xa.XAResource;
import javax.transaction.xa.Xid;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;

public class XATransactionExample {

    public static void main(String[] args) throws SQLException {
        XADataSource ds1 = getDataSource("jdbc:mysql://localhost:3306/testdb", "user1", "password1");
        XADataSource ds2 = getDataSource("jdbc:mysql://localhost:3306/testdb", "user2", "password2");
        Connection conn1 = null;
        Connection conn2 = null;
        XAConnection xaConn1 = null;
        XAConnection xaConn2 = null;
        try {
            xaConn1 = ds1.getXAConnection();
            xaConn2 = ds2.getXAConnection();
            conn1 = xaConn1.getConnection();
            conn2 = xaConn2.getConnection();
            conn1.setAutoCommit(false);
            conn2.setAutoCommit(false);
            XAResource xaRes1 = xaConn1.getXAResource();
            XAResource xaRes2 = xaConn2.getXAResource();
            // create Xid
            byte[] gid = new byte[]{0x01};
            byte[] bqual1 = new byte[]{0x01};
            byte[] bqual2 = new byte[]{0x02};
            Xid xid1 = new MyXid(0x1234, gid, bqual1);
            Xid xid2 = new MyXid(0x5678, gid, bqual2);
            // start XA transaction
            xaRes1.start(xid1, XAResource.TMNOFLAGS);
            xaRes2.start(xid2, XAResource.TMNOFLAGS);
            // update account balance
            Statement stmt1 = conn1.createStatement();
            stmt1.executeUpdate("UPDATE account SET balance=balance-100 WHERE id=1");
            Statement stmt2 = conn2.createStatement();
            stmt2.executeUpdate("UPDATE account SET balance=balance+100 WHERE id=2");
            // prepare XA transaction
            int ret1 = xaRes1.prepare(xid1);
            int ret2 = xaRes2.prepare(xid2);
            if (ret1 == XAResource.XA_OK && ret2 == XAResource.XA_OK) {
                // commit XA transaction
                xaRes1.commit(xid1, false);
                xaRes2.commit(xid2, false);
            } else {
                // rollback XA transaction
                xaRes1.rollback(xid1);
                xaRes2.rollback(xid2);
            }
        } catch (SQLException ex) {
            ex.printStackTrace();
        } catch (XAException ex) {
            ex.printStackTrace();
        } finally {
            try { if (xaConn1 != null) xaConn1.close(); } catch (SQLException ex) {}
            try { if (xaConn2 != null) xaConn2.close(); } catch (SQLException ex) {}
        }
    }
    private static XADataSource getDataSource(String url, String user, String password) throws SQLException {
        MysqlXADataSource ds = new MysqlXADataSource();
        ds.setURL(url);
        ds.setUser(user);
        ds.setPassword(password);
        ds.setReconnectAtTxEnd(false);
        return ds;
    }
    static class MyXid implements Xid {
        private int formatId;
        private byte[] globalTransactionId;
        private byte[] branchQualifier;
        public MyXid(int formatId, byte[] globalTransactionId, byte[] branchQualifier) {
            this.formatId = formatId;
            this.globalTransactionId = globalTransactionId;
            this.branchQualifier = branchQualifier;
        }
        public int getFormatId() {
            return formatId;
        }
        public byte[] getGlobalTransactionId() {
            return globalTransactionId;
        }
        public byte[] getBranchQualifier() {
            return branchQualifier;
        }
    }
}

maven依赖

        
        
            mysql
            mysql-connector-java
            8.0.28