什么是2PC？

二階段提交2PC（Two phase Commit）是指，在分布式系統里，為了保證所有節點在進行事務提交時保持一致性的一種協議算法。

為什么要引入2PC？

在分布式系統里，每個節點都可以知曉自己操作的成功或者失敗，卻無法知道其他節點操作的成功或失敗。

因此，當一個事務跨越多個節點時，為了保持事務的原子性與一致性，可行引入一個協調者（Coordinator）來統一掌控所有參與者（Participant）的操作結果，并指示它們是否要把操作結果進行真正的提交（commit）或者回滾（rollback）。

而2PC，就是這個思路的一個落地實踐。

兩階段提交，是怎么個兩階段法？

2PC的實施思路可概括為：投票階段（voting phase）與提交階段（commit phase）：

• 投票階段，參與者將操作結果通知協調者；
• 提交階段：收到參與者的通知后，協調者再向參與者發出通知，根據反饋情況決定各參與者是否要提交還是回滾。

2PC有什么不足？

答：在算法執行過程中，所有節點都處于阻塞狀態，所有節點所持有的資源（例如數據庫數據，本地文件等）都處于封鎖狀態。

典型場景為：

• 某一個參與者確認之前，所有參與者以及協調者都處于阻塞狀態；
• 在協調者確認之前，所有參與者都處于阻塞狀態；

另外，如有協調者或者某個參與者出現了崩潰，為了避免整個算法處于一個完全阻塞狀態，往往需要借助超時機制來將算法繼續向前推進，總的來說，2PC是一種比較保守的算法。

舉個例子：

甲乙丙丁四人要組織一個會議，需要確定會議時間，不妨設甲是協調者，乙丙丁是參與者。

投票階段：

• 甲發郵件給乙丙丁，周二十點開會是否有時間；
• 甲回復有時間；
• 乙回復有時間；
• 丙遲遲不回復，此時對于這個活動，甲乙丙均處于阻塞狀態，算法無法繼續進行；
• 丙回復有時間（或者沒有時間）；

提交階段：

• 協調者甲將收集到的結果反饋給乙丙丁（什么時候反饋，以及反饋結果如何，在此例中取決于丙的時間與決定）；
• 乙收到；
• 丙收到；
• 丁收到；

可以看到，當出現極端情況時，如果不借助超時，整個活動的推進非常的低效。

這么多缺點，那為什么2PC的應用還這么廣泛呢？

• 其一，2PC原理簡單，易于實現；
• 其二，協調者有明確的控制權，而不像paxos算法各節點平等，自選舉，自推進，不可控。明確可控在工程系統中相當重要；
• 其三，能切實地解決微服務架構中，很多本地邏輯與遠程數據庫，緩存，MQ分布式事務的實際問題；
• 其四，它是一個非常通用的方案。

因此，它的使用非常廣泛。

知其然，知其所以然。

思路比結論更重要。