一、二階段提交演算法描述
在分布式系統中，事務往往包含有多個參與者的活動，單個參與者上的活動是能夠保證原子性的，而多個參與者之間原子性的保證則需要通過兩階段提交來實現，兩階段提交是分布式事務實現的關鍵。
很明顯，兩階段提交保證了分布式事務的原子性，這些子事務要麼都做，要麼都不做。而資料庫的一致性是由資料庫的完整性約束實現的，永續性則是通過commit日誌來實現的，不是由兩階段提交來保證的。至於兩階段提交如何保證隔離性，可以參考large-scale incremental processing using distributed transactions and notifications中兩階段提交的具體實現。
兩階段提交的過程涉及到協調者和參與者。協調者可以看做成事務的發起者，同時也是事務的乙個參與者。對於乙個分布式事務來說，乙個事務是涉及到多個參與者的。具體的兩階段提交的過程如下：
第一階段：
首先，協調者在自身節點的日誌中寫入一條的日誌記錄，然後所有參與者傳送訊息prepare t，詢問這些參與者（包括自身），是否能夠提交這個事務；
參與者在接受到這個prepare t 訊息以後，會根據自身的情況，進行事務的預處理，如果參與者能夠提交該事務，則會將日誌寫入磁碟，並返回給協調者乙個ready t資訊，同時自身進入可提交狀態；如果不能提交該事務，則記錄日誌，並返回乙個not commit t資訊給協調者，同時撤銷在自身上所做的資料庫改；
第二階段：
協調者會收集所有參與者的意見。（1）如果收到參與者發來的not commit t資訊，則標識著該事務不能提交，協調者會將abort t 記錄到日誌中，並向所有參與者傳送乙個abort t 資訊，讓所有參與者撤銷在自身上所有的預操作；（2）如果協調者收到所有參與者發來prepare t資訊，那麼協調者會將commit t日誌寫入磁碟，並向所有參與者傳送乙個commit t資訊，提交該事務。（3）若協調者遲遲未收到某個參與者發來的資訊，則認為該參與者傳送了乙個vote_abort資訊，從而取消該事務的執行。
參與者接收到協調者發來的abort t資訊以後，參與者會終止提交，並將abort t 記錄到日誌中；如果參與者收到的是commit t資訊，則會將事務進行提交，並寫入記錄。
二、可能出現的問題
一般情況下，兩階段提交機制都能較好的執行，但可能出現下面三種問題：
（1）協調者不宕機，參與者宕機；
（2）協調者宕機，參與者不宕機；
（3）協調者宕機，參與者也宕機；
對於（1），當在事務進行過程中，有參與者宕機時，他重啟以後，可以通過詢問其他參與者或者協調者，從而知道這個事務到底提交了沒有。當然，這一切的前提都是各個參與者在進行每一步操作時，都會事先寫入日誌。
對於（2），協調者宕機後，可以起新的協調者，然後查詢所有參與者的狀態是否有commit的，如果有，則繼續commit，如果都沒有，則abort。
對於（3），是唯一乙個兩階段提交不能解決的困境是：當協調者在發出commit t訊息後宕機了，而唯一收到這條命令的乙個參與者也宕機了，這個時候這個事務就處於乙個未知的狀態，沒有人知道這個事務到底是提交了還是未提交，從而需要資料庫管理員的介入，防止資料庫進入乙個不一致的狀態。當然，如果有乙個前提是：所有節點或者網路的異常最終都會恢復，那麼這個問題就不存在了，協調者和參與者最終會重啟，其他節點也最終也會收到commit t的資訊。
對於上面的困境，業界提出了三階段提交的方法來此問題，即將二階段提交的第二階段再分為待定階段（或預提交階段）和確定階段，從而變為三階段；在待定階段協調者log prepare_commit訊息後向所有參與者傳送prepare_commit訊息, 待收到所有參與者回包（這裡的回包結果只會成功）或超時時就進入第三段階，log commit訊息並向所有參與者傳送commit訊息。如果在待定階段和確定階段出現協調者和部分參與者同時宕機（即上面的困境），只要存活的協調者或參與者裡有prepare_commit或commit訊息，新的協調者可以繼續進行commit訊息，如果沒有，就不commit訊息，從而保證資料的一致性。
3 日誌
資料庫日誌保證了事務執行的原子性和永續性，日誌型別可以分為redo log，undo log，undo/redo log。
４ 總結
二階段提交和三階段提交都是很好的分布式事務演算法，三階段提交是為解決二階段提交未解決的問題（協調者宕機，參與者也宕機）而提出來的。不過這兩種演算法都只考慮乙個協調者（主節點）的情況，沒有考慮多個協調者和如何選出協調者的問題。而另一種知名分布式事務演算法pasox能解決多個協調者的情況，並提出了多數派的概念。
分布式事務 二階段提交與三階段提交
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