面试题：如何针对特定分布式业务场景优化3PC与2PC以提升性能

Question

给定一个复杂的分布式业务场景，如涉及多个异构系统的实时交易场景，分析如何对3PC和2PC进行针对性的优化，以提升分布式事务处理的性能，包括但不限于协议改进、资源分配调整等方面。

Answer 1

2PC优化

1. 协议改进
   • 减少同步阻塞时间：在准备阶段，主协调者可以并行向各参与者发送准备请求，而不是串行发送，以此减少整体等待时间。在提交阶段也同样如此，并行发送提交请求能加快事务完成速度。
   • 引入超时机制优化：为每个阶段设置合理的超时时间。若参与者在准备阶段超时未响应，协调者不再无限等待，而是直接进入回滚流程，避免资源长时间被占用。
   • 预检查优化：协调者在发送准备请求前，先对参与者进行简单的预检查，确认参与者具备处理事务的基本条件（如资源是否充足等），减少不必要的准备请求和后续回滚开销。
2. 资源分配调整
   • 资源预分配：在业务空闲时段，提前为可能参与事务的节点分配一定资源，这样在事务真正开始时，减少资源申请时间，加快事务处理。
   • 动态资源分配：根据不同类型的事务对资源需求的特点，动态调整资源分配策略。对于实时交易场景中涉及资金转移的关键事务，优先分配更多资源。

3PC优化

1. 协议改进
   • 阶段合并优化：在一些可靠性较高的网络环境下，可考虑将询问阶段和准备阶段合并。因为询问阶段主要目的是了解参与者能否参与事务，准备阶段是让参与者准备提交事务，若网络可靠且节点状态相对稳定，可减少一次网络交互。
   • 减少同步等待：在预提交阶段，主协调者可以异步收集参与者的预提交响应，采用类似心跳机制定期确认参与者状态，而不是一直同步等待所有参与者响应，提高整体效率。
   • 容错机制改进：在提交阶段，如果部分参与者因网络故障等原因未收到提交指令，协调者可通过其他节点反馈或者主动重试机制，对未响应节点再次发送提交指令，而不是直接判定事务失败。
2. 资源分配调整
   • 分层资源管理：将资源按照重要程度和使用频率分层，对于实时交易场景中的核心资源（如账户余额等），采用更高级别的资源管理策略，优先保障其在事务中的可用性。
   • 资源复用：在满足事务隔离性要求前提下，尽量复用已分配资源。例如在连续的几个小事务中，如果部分资源使用场景类似，可重复利用这些已分配资源，减少资源分配和释放的开销。