分布式事务一般包含一个协调者和多个参与者，目标是在协调者的组织下，保证参与者要么都执行了某个事务，要么都没有执行事务，同时参与者本身执行事务需要保证事务的 ACID 特性。

业界常用的分布式事务算法包括二阶段提交（2PC）和三阶段提交（3PC）两种，下面分别用时序图的方式讨论不同情况下的分布式事务处理逻辑。

2PC

二阶段提交的两个阶段：

1. 准备阶段（Prepare）：协调者询问参与者是否可以正常执行事务，参与者执行事务，但不提交
2. 提交阶段（Commit）：协调者通知参与者进行提交，参与者受到后提交事务

下面分别讨论各种可能的情况。

• 二阶段提交正常流程，存在问题是参与者执行事务后，可能会锁定事务相关临界资源，访问这些资源将会同步阻塞：

  

  

• 异常情况1，协调者准备阶段发出报文后单点故障，协调者无法发送提交报文，参与者执行事务后等待提交事务，进入长期阻塞状态：

  

• 异常情况2，协调者发出的提交报文部分参与者没有收到，或者协调者发提交报文过程中异常，导致部分参与者没有收到提交报文，收到提交报文的参与将会提交事务，系统将会不一致：

  

总结，二阶段提交可能存在如下几个问题：

• 性能问题：参与者执行事务后，临界资源阻塞无法访问
• 可靠性问题：协调者异常未发送提交报文，参与者长期阻塞
• 数据一致性问题：部分参与者没有收到提交报文，系统不一致

3PC

三阶段提交在二阶段提交基础上加入了超时和预提交阶段，缓解了二阶段提交中的阻塞和不一致问题。

三阶段提交流程：

1. 准备阶段（Can-Commit）：协调者询问各参与者是否能执行事务，不发送任何事务内容，只是确保参与者都运行正常。协调者接收确认报文超时或收到拒绝则取消事务，否则进入阶段2
2. 预提交阶段（Pre-Commit）：协调者发送预提交请求，参与者接收到请求后执行事务操作，并将 Undo 和 Redo 信息记录到事务日志中，同时锁定当前记录。如果协调者收到确认报文超时或者收到拒绝报文则回滚取消事务，否则进入阶段3
3. 提交阶段（Do-Commit)：协调者发送提交请求，参与者收到后进行事务提交，如果超时没收到提交请求，参与者将自动提交事务

三阶段提交的时序图：

总结，三阶段提交解决和未解决的问题：

• 性能问题：相对二阶段提交，通过准备阶段确保网络畅通、参与者正常，可以减少二阶段提交中的参与者阻塞问题（比如某个参与者异常了，二阶段的话会导致其它参与者执行事务后进入阻塞状态，只有等到协调者接收超时取消事务才能解除阻塞。而三阶段提交可以预先发现参与者异常，从而不再进行事务准备，减少了不必要的阻塞）。但是三阶段提交的预提交和提交阶段之间，参与者还是会阻塞的
• 可靠性问题：提交阶段如果协调者异常未发送提交报文，参与者等待超时后将自动提交事务，不会造成长期阻塞
• 数据一致性问题：部分参与者没有收到提交报文，等待超时后将自动提交事务，不会造成系统数据长期不一致的问题，但超时时间内，接收到提交报文的参与者和未接收到提交报文的参与者之间，可能存在数据不一致的问题