面试题：Spring Cloud微服务架构中多数据库协同的分布式事务解决方案剖析

Question

假设你正在开发一个Spring Cloud微服务架构的电商系统，涉及订单、库存、支付等多个微服务，每个微服务可能使用不同的数据库。阐述在这种场景下，如何处理分布式事务以确保数据的一致性和完整性，比较XA协议、TCC、Saga等常见分布式事务解决方案的优缺点，并说明在该电商系统中你认为哪种方案更合适及原因。

Answer 1

分布式事务处理方式

在Spring Cloud微服务架构的电商系统中，处理分布式事务以确保数据一致性和完整性可采用以下常见方法：

1. XA协议：通过数据库层面的两阶段提交（2PC）来保证事务一致性。协调者先向所有参与者发送预提交请求，参与者执行事务操作并反馈结果，若所有参与者都成功预提交，协调者再发送提交请求，否则发送回滚请求。
2. TCC（Try - Confirm - Cancel）：业务层面实现三个操作。Try阶段预留资源，Confirm阶段确认提交资源操作，Cancel阶段回滚Try阶段预留的资源。
3. Saga：将长事务分解为多个本地短事务，每个本地事务都有对应的补偿事务。按顺序执行本地事务，如果某个事务失败，按相反顺序执行补偿事务。

常见分布式事务解决方案优缺点

1. XA协议
   • 优点：实现简单，由数据库底层保证事务的原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID），开发者只需关注业务逻辑。
   • 缺点：性能开销大，在两阶段提交过程中，资源会被长时间锁定，影响系统并发性能；对网络故障敏感，协调者或参与者出现故障可能导致事务长时间阻塞。
2. TCC
   • 优点：性能较好，不会长时间锁定资源，Try阶段完成后可释放部分资源；灵活性高，业务开发者可根据业务需求定制Try、Confirm和Cancel逻辑。
   • 缺点：开发成本高，需要开发者在业务层面实现三个阶段的逻辑，且要求幂等性，增加了开发难度；TCC的一致性是最终一致性，Confirm或Cancel失败时需要人工干预。
3. Saga
   • 优点：可靠性高，即使部分事务失败，通过补偿事务也能保证最终一致性；适合长事务处理，因为将长事务分解为多个短事务；对应用侵入性小，只需在业务逻辑中添加补偿逻辑。
   • 缺点：执行顺序严格，一旦某个补偿事务执行失败，可能需要人工介入；缺乏全局事务状态的统一管理，排查问题相对困难。

电商系统中合适方案及原因

在电商系统中，TCC方案相对更合适。原因如下：

1. 性能需求：电商系统通常具有高并发特点，TCC不会长时间锁定资源，能满足高并发场景下的性能要求，相比XA协议更具优势。
2. 业务复杂度：电商业务逻辑复杂，不同微服务如订单、库存、支付都有各自复杂的业务规则。TCC允许开发者根据业务定制事务处理逻辑，在保证数据一致性的同时，更贴合业务需求。虽然开发成本较高，但对于复杂电商业务可接受。
3. 最终一致性：电商系统对于数据一致性允许一定时间的延迟，TCC的最终一致性符合电商业务场景。而Saga虽然也保证最终一致性，但执行顺序严格且缺乏全局状态管理，在电商这种复杂业务场景下，排查和处理问题相对困难。