面试题：分布式系统中3PC与2PC在性能上有哪些主要差异点

Question

在分布式事务场景下，阐述3PC（三阶段提交协议）与2PC（两阶段提交协议）在性能方面的主要不同之处，例如从故障恢复、响应时间等角度进行分析。

Answer 1

故障恢复方面

• 2PC：
  • 协调者故障：如果协调者在发出预提交指令后崩溃，参与者会一直阻塞等待最终指令。只有协调者恢复后，才能继续完成事务，在此期间资源被长时间锁定，影响系统并发性能。
  • 参与者故障：若有参与者在预提交阶段后故障，协调者可能无法获取所有参与者的最终反馈，可能导致事务处于不确定状态，需额外机制（如超时机制）处理，增加系统复杂性与恢复时间。
• 3PC：
  • 协调者故障：由于引入了预询问阶段，协调者崩溃后，参与者能根据自身状态决定是否提交事务。若处于准备提交状态，只要其他参与者无异议，可自行提交，相对减少了等待协调者恢复的时间，提高了故障恢复时的系统性能。
  • 参与者故障：参与者故障时，若处于预提交状态，其他参与者可继续推进事务。即使部分参与者故障，只要满足一定条件（如大多数参与者可正常响应），事务仍能继续，增强了系统在面对参与者故障时的恢复能力与性能。

响应时间方面

• 2PC：
  • 只有两个阶段，正常情况下流程相对简单，响应时间较短。但在故障场景下，等待协调者恢复或处理不确定状态等操作，会大幅增加响应时间。
• 3PC：
  • 有三个阶段，相比2PC多了预询问阶段，正常情况下增加了额外的通信开销，响应时间会比2PC略长。不过在故障场景下，因更好的故障恢复机制，其响应时间增加幅度相对2PC在故障时更小。