面试题答案
一键面试1. 改进点
- 引入预询问阶段:2PC直接进入准备阶段,而3PC在准备阶段前增加了CanCommit阶段。协调者先向参与者发送CanCommit请求,询问参与者是否可以执行事务操作。参与者根据自身资源等情况回复Yes或No。这使得协调者在正式进入事务操作前,就能初步知晓各参与者的状态,避免在参与者可能无法执行事务的情况下,仍进入后续复杂且可能造成资源浪费的准备和提交阶段。
- 增加超时机制:在2PC中,若协调者发生故障,参与者可能会长时间处于阻塞状态,等待协调者指令,易造成事务悬而不决。3PC中,无论是参与者还是协调者,都设置了超时机制。例如,参与者在等待协调者指令超过一定时间后,会自动进行相应处理(如中断事务);协调者在等待参与者响应超过一定时间,也会做出处理,避免因等待时间过长导致事务无法推进。
- 细化阶段:3PC将2PC的提交阶段拆分为PreCommit和DoCommit阶段。PreCommit阶段,协调者向参与者发送PreCommit请求,参与者收到后执行事务操作并锁定资源。只有当所有参与者都响应Ack后,协调者才进入DoCommit阶段,向参与者发送DoCommit请求让其正式提交事务。这样细化的阶段,使得事务提交过程更为稳健,降低因单个节点异常影响整体事务提交的风险。
2. 降低事务不一致风险的方式
- 针对节点故障:
- 预询问阶段作用:若在CanCommit阶段有节点故障无法响应,协调者可根据其他响应结果决定是否继续事务,避免在有节点可能无法完成事务的情况下进入后续阶段,从而降低因故障节点导致事务不一致的风险。例如,若大部分节点回复No,协调者可直接放弃事务,无需等待故障节点恢复。
- 超时机制作用:若在PreCommit或DoCommit阶段,协调者发生故障,参与者因设置了超时机制,不会无限期等待,而是在超时后进行中断事务等操作,避免事务长时间悬而不决造成不一致。同时,若参与者故障,协调者等待超时也会做出相应处理,不会一直等待故障节点,减少了不一致风险。
- 细化阶段作用:在PreCommit阶段,即使部分参与者故障,只要未进入DoCommit阶段,已执行事务操作的参与者可回滚事务,待故障节点恢复后重新尝试事务,而不是像2PC那样可能因故障节点影响而导致整个事务状态混乱,降低了不一致性。
- 针对网络分区:
- 预询问阶段作用:由于在CanCommit阶段就初步确认了参与者状态,若在后续阶段发生网络分区,协调者可根据CanCommit阶段的结果及当前分区内节点情况,做出合理决策。例如,若网络分区后,部分分区内节点在CanCommit阶段回复No,协调者可决定放弃事务,避免不同分区节点执行不同事务操作导致不一致。
- 超时机制作用:在网络分区情况下,无论是协调者还是参与者,若等待对方响应超时,都能按超时机制进行处理,不会因网络问题长时间等待,降低了因网络分区导致事务不一致的风险。例如,参与者在网络分区内等待协调者指令超时,可中断事务,避免与其他分区节点事务状态不一致。
- 细化阶段作用:即使在网络分区时,由于PreCommit和DoCommit阶段的存在,使得事务状态更为清晰。例如,在PreCommit阶段发生网络分区,各分区内参与者执行事务操作但未提交,待网络恢复后,协调者可根据各分区情况进行统一协调,决定是否进入DoCommit阶段,从而减少事务不一致的可能性。