面试题：分布式系统下如何基于TCC模式实现分布式事务的一致性

Question

假设你正在开发一个电商系统，涉及库存扣减、订单创建和支付等多个分布式服务。请描述如何利用TCC（Try - Confirm - Cancel）模式来保证这些操作的分布式事务一致性，包括每个阶段具体要做的操作以及异常处理策略。

Answer 1

Try阶段

1. 库存扣减服务：尝试预占库存，根据订单商品数量，在库存系统中标记相应数量的库存为预占用状态，而非直接扣减。例如，若订单中有10件商品，库存系统将10件商品标记为预占用，实际库存数量暂时不变。这样做是为了在后续流程出现问题时，能方便回滚库存。
2. 订单创建服务：尝试创建订单，在订单系统中生成一条状态为“待支付”的订单记录，记录订单的基本信息，如订单编号、用户信息、商品列表等。此时订单仅处于创建阶段，尚未完成整个交易流程。
3. 支付服务：尝试发起支付预授权，向支付渠道发送支付预授权请求，冻结用户账户中相应的支付金额。例如，订单金额为100元，支付服务向支付渠道请求冻结用户账户中的100元资金，确保后续支付操作时有足够资金。

Confirm阶段

1. 库存扣减服务：确认扣减库存，将Try阶段预占的库存正式扣减。即从库存数量中减去预占的商品数量，更新库存系统中的库存实际数量。
2. 订单创建服务：确认订单，将订单状态从“待支付”更新为“已支付”，标志订单交易成功。同时，订单系统可根据业务需求进行后续操作，如通知物流系统准备发货等。
3. 支付服务：确认支付，向支付渠道发送支付确认指令，完成资金的实际转移，将预授权冻结的资金扣除并转移到商家账户。

Cancel阶段

1. 库存扣减服务：取消库存预占，将Try阶段预占的库存标记清除，恢复库存到预占前的状态。例如，若预占了10件商品，取消操作后，库存数量增加10件，恢复到原有库存水平。
2. 订单创建服务：取消订单，删除Try阶段创建的“待支付”订单记录，或者将订单状态更新为“已取消”，并记录取消原因。
3. 支付服务：取消支付预授权，向支付渠道发送取消预授权指令，解冻用户账户中被冻结的资金，使资金可正常使用。

异常处理策略

1. Try阶段异常：若在Try阶段某个服务出现异常，如库存不足无法预占库存，应立即触发Cancel阶段操作。调用各服务的Cancel方法，回滚已执行的Try操作，确保各服务状态恢复到事务开始前的状态，避免部分操作成功部分失败导致的数据不一致。
2. Confirm阶段异常：若Confirm阶段某个服务出现异常，如支付确认失败，需要针对不同服务进行不同处理。对于已经成功确认的服务（如库存已成功扣减、订单已成功确认），可能需要人工介入处理。对于支付服务，可重试支付确认操作一定次数，若多次重试仍失败，可通知相关人员进行手动处理，如联系用户或商家协商解决。同时，对库存扣减服务和订单创建服务，若有必要，可考虑进行逆向操作（如增加库存、取消订单），但需谨慎处理以防止数据混乱。
3. Cancel阶段异常：若Cancel阶段某个服务出现异常，如库存恢复失败，同样需要人工介入。记录异常信息，通知运维或开发人员进行排查和修复。同时，可考虑对该服务进行重试操作，尝试恢复到正常状态。在重试多次仍失败的情况下，需要根据业务规则和数据一致性要求，制定进一步的处理方案，如通过人工调整库存数据等方式保证数据的一致性。