分布式数据库技术：变形2PC

2025-09-30 理论教育版权反馈

【摘要】：假设提交2PC协议是以没有事务信息存在为基础的。简单变形这个协议可以解决这个问题，我们把这个变形称为假设提交2PC。参与者进入COLLECTING状态，然后发送prepare消息和进入WAIT状态。如果参与者接收一条global-abort消息，则写下一条abort记录并给出答复。

2PC有效，但是在性能上也常给人以口舌。有两种2PC的变形可以改进性能，其实现方式是通过以下一种途径来实施。

●减少协调者和参与者间传递的消息数。

●减少写入日志的次数。

这些相关协议称为假设夭折（presumed abort）2PC协议和假设提交（presumed commit）2PC协议。假设夭折2PC协议是一个优化处理只读事务和更新事务的协议，这类更新在别人对数据库进行更新时不实施更新（所以也称部分更新）。假设提交2PC协议优化通用更新事务的处理。

1.假设夭折2PC协议

在假设夭折2PC协议里做出如下假设：无论什么时候，只要参与者向协调者进行事务结局的投票，如果虚拟存储器中没有关于它的相关信息，则对询问的响应默认为夭折事务。这么做的原因是，如果是提交，则协调者不会忘记这个事务，且会一直等待所有参与者的答复，直到不再询问该事务为止。

使用这个惯例，协调者在其决定夭折事务以后就可以立即忘记该事务。虚拟存储器可以将abort记录写入日志，无须苦苦等待协调者对夭折事务的响应。其实，在abort记录后，协调者也无须再写end-of-transaction记录。(https://www.chuimin.cn)

参与者无须强制写abort记录，因为如果节点在收到决策前发生故障，然后恢复，恢复例程会检查日志决定事务的结局。如果找不到记录，则会询问协调者，协调者会告诉它已为夭折事务。所以参与者无须强制写abort记录。

因为减少了传输的消息，所以假设夭折2PC协议更有效。

2.假设提交2PC协议

假设夭折2PC协议一旦决策为夭折事务，就忘记该事务，从而改进了性能。因为大多数事务希望提交，所以类似的事务可以使用假设提交2PC协议。

假设提交2PC协议是以没有事务信息存在为基础的。但不要简单地把它看成是假设夭折2PC协议的对偶，因为一个准确的对偶要求协调者在其决定提交后忘记该事务，不强制commit记录（还有参与者的ready记录），提交命令也无须答复。我们看如下场景，协调者发送prepare消息并开始收集信息，但在收集到全部信息及做出决策前出现故障。此时，参与者等待一会，然后将事务转入恢复程序。一方面，因为没有关于该事务的信息，所以每个参与者的恢复例程将提交该事务。另一方面，协调者在其恢复时间夭折该事务，从而造成不一致。

简单变形这个协议可以解决这个问题，我们把这个变形称为假设提交2PC。这个协调者在发送prepare消息前，强制写一个收集记录，包括涉及正在执行的所有事务的参与者的名字。参与者进入COLLECTING状态，然后发送prepare消息和进入WAIT状态。参与者收到prepare消息后决定如何处理事务，按照自己的选举处理。协调者从所有参与者处收到决策，做出提交或夭折记录。如果决定夭折事务，协调者写下abort记录，然后进入ABORT状态，发送一条global-abort消息。如果决定提交事务，则会写下一条commit记录，然后发送global-commit命令，忘记该事务。在参与者接收到global-commit消息后，参与者会写下commit记录，并更新数据库。如果参与者接收一条global-abort消息，则写下一条abort记录并给出答复。协调者接收到夭折答复就写下一条end记录，忘记该事务。

分布式数据库技术：变形2PC

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