本地消息表实现最终一致性

背景

传统的单体应用不会横跨多个数据库，可以通过单机事务保证一致性。然而在海量数据的场景下，我需要对数据库做拆分，即分库分表，而Cobar、MyCat这类分库分表中间件并不提供分布式事务的特性，并且基于二阶段提交的分布式事务性能较差，对于大多数业务场景来说，并不需要强一致，只需要保证最终一致性即可。

实践

下面我们举个下订单的场景，总共有3个实体，商品、用户、订单，我们按照user_id来sharding。所以相同user_id的用户和订单在同一个物理库下，而商品表中不存在user_id，所以商品表在不同的物理库下。

下订单的场景，主要涉及到两个事务操作，扣减库存和生成订单，因为两个操作涉及不同的数据库，所以无法保证强一致性。

我们可以通过本地消息表，来实现最终一致性，具体流程如下图：

• 调用外部服务，生成全局唯一的交易流水号trans_id。
• 事务一：1) 扣减库存 2) 根据流水单号，生成对应商品的冻结记录。消息表主要由商品ID、交易流水号、冻结数、消息状态这四个字段构成，因为消息表和商品表在同一个物理库下，所以TX1中的操作1和操作2是可以构成事务操作的。冻结记录的状态有三种：已冻结、释放已售出、释放未售出。冻结记录的初始状态为已冻结。
• 事务一如果成功，则进行事务二；如果事务一失败，则直接返回。
• 事务二：根据交易流水号trans_id生成订单，订单的状态有三种：未支付、已支付、超时，订单的初始状态为未支付。
• 若订单创建成功，则进行后续的支付流程。
• 如果事务二失败，由于网络抖动超时等原因，不一定是真的生成订单失败，即 在事务二失败的情况下，可能生成了订单，也可能确实没有生成订单。
• 定时任务一：设置一个每隔15分钟的定时任务（即一个订单必须在15分钟内完成支付），从订单表里捞出最近半小时内的所有订单，对每一个订单做如下处理：若订单超时未支付，开启事务SELECT FOR UPDATE 锁住该订单，即用悲观锁阻止用户对订单进行支付等操作，然后通过订单的trans_id去冻结表更新对应冻结记录的状态，置为释放未售出，并回滚商品数量，回滚商品的操作完成后，将订单状态置为超时，若事务中调用的回滚商品数量的服务失败，则可以发出报警人工处理，或通过更长时间的定时任务去处理；若订单为已支付，则将冻结表中记录的状态置为释放已售出。
• 定时任务二：因为存在事务一成功，而事务二的订单确实没有创建成功的情况，这样会冻结一部分商品的数量，所以可以捞取出 创建超过10分钟 状态为已冻结的所有冻结记录，根据每个冻结记录的trans_id去订单表查询，若不存在对应的订单，则将冻结记录的状态更新为释放未售出，并回滚商品数量。
• 另一个需要注意的点，在定时任务一中，对于超时未支付的订单，会先回滚冻结表，然后将订单状态置为超时，但这最后一步将订单置为超时可能会失败，这样会出现不一致的状态，即订单状态为未支付，而冻结记录的状态为释放未售出。所以，在支付的时候需要做一个前置校验，检查冻结记录的状态是否为已冻结，若不是，则拒绝支付。

变种

在上面这种模型的基础上，还有一种变种，如下图：

即在TX2失败的情况下，跳转到TX3。

• 根据trans_id查询订单，若订单不存在，则直接将冻结记录置为释放未售出，并回滚库存；若订单存在，则说明TX2因为网络抖动等原因而失败，其实订单创建成功，则进行正常的支付流程。
• 需要注意的是：根据trans_id查询订单的时候，一定要开启事务，这样才会强制走主库，若不开启事务，则会走备库，因为MySQL主从同步延迟的问题，备库很可能无法查询到订单，从而回滚库存，这显然是错误的。

变种的优点

将定时任务的压力均匀地分配到每一次调用中，提高数据库的可用性。

总结

在不需要强一致性的业务场景下，都可以通过定时任务+幂等操作来实现最终一致性。

以上。

原文链接

https://segmentfault.com/a/11...