四种基于MQ的分布式事务解决方案

怼烎@ 2023-09-23 18:14 66阅读 0赞

在微服务的时代，分布式事务是绕不开的话题，尽管在大多数场景下，我们并不需要使用分布式事务，但是 不需要使用 不代表 可以不会使用，万一哪天真需要用到了呢？分布式事务是一个比较大的话题，今天我们来看看基于MQ的分布式事务解决方案。

在实际开发中，为了简化分布式事务，我们和其他服务交互，经常会采用MQ的方式，我们先来看下如果采用MQ的方式和其他服务进行交互，应该怎么做。

## 采用MQ的方式和其他服务进行交互 ##

### 基于RocketMQ 事务消息+最大努力通知 ###

RocketMQ提供了事务的消息的功能，我们来看下事务消息的原理：

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1.  Producer发送一个半消息到Broker；
2.  Broker收到半消息后，响应Producer，Broker会将半消息存储到一个特殊的Topic，此时Consumer是不能消费此消息的；
3.  Producer执行本地事务；
4.  Producer根据本地事务的执行情况，告知Broker Commit或者Rollback，如果Commit，Broker会将消息投递到正常的Topic，此时Consumer可以正常消费此消息。

如果因为某种原因，Broker未收到Producer的Commit或者Rollback，Broker会发起回查，Producer收到回查请求后，根据本地事务状态，重新响应Broker Commit或者Rollback。

对于Producer而言，本地事务和发送消息是一致的，要么都成功，要么都失败，但是无法保证Consumer的一致性，有不少人称之为“单端事务”，但是RocketMQ还为Consumer提供了重试的功能，只要Consumer不返回消息消费成功，Consumer还有16次机会可以重新消费此消息，执行自身的业务操作，相当于最大努力通知。

这个方案可以说是最常用的分布式事务解决方案了，不管是实现，还是原理都比较简单，但是仔细想想此方案还是有缺点的：

1.  和RocketMQ强绑定，因为只有RocketMQ才提供了完善的事务消息的功能；
2.  降低了可用性，如果Producer发送半消息失败，流程就终止了；
3.  代码侵入性强，Producer需要提供执行本地事务、回调两个方法。

### 基于本地消息表 ###

此方案在RocketMQ事务消息推出之前，是采用较多的一个分布式事务解决方案，需要在库中新建一张本地消息表，此表有如下核心字段：

*  topic：消息需要发送到哪个topic；
 *  state：消息状态，有三种状态：1.未发送 2.发送失败 3.发送成功；
 *  retry\_num：重试次数；
 *  time：消息产生的时间；
 *  last\_retry\_time：最近重试时间；
 *  message：消息内容。

作为Producer来说，原本是执行完本地业务后，直接将消息投递到MQ，现在需要将消息保存至本地消息表，然后由定时任务读取本地消息表，将需要推送的消息投递到MQ，具体做法如下：

1.  本地业务+插入本地消息表 组成一个大的本地事务，以此保证两者的原子性、一致性，本地业务+插入本地消息表两个操作要么同时成功，要么同时失败；
2.  新增定时任务，不断的扫描本地消息表，将未成功投递的消息进行投递，投递成功，修改本地消息表的状态字段，投递失败，修改本地消息表中的状态，并且重试次数+1，等待下一次重新投递。

这个方案实现也非常简单，缺点也显而易见：

1.  严重依赖Job；
2.  及时性比较差，如果Job每10分钟运行一次，那可能就有10分钟的延迟。如果Job每5分钟运行一次，那可能就有5分钟的延迟。
3.  不断的扫描本地消息表，对数据库也是一种压力；
4.  需要定期清理本地消息表。

### 基于内存队列+本地消息表 ###

本地消息表这个方案还是不错的，有没有办法改善它的缺点呢？当然有，这个方案就是对传统的本地消息表方案进行了改造，据说部分二三线互联网公司就是采用的此种方案，具体看图（如果图片看不清，可以将图片下载到本地 或者 在新标签页中查看图片）：

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虽然此方案需要自己编码实现，但是整体来说，编码难度不大。

不管是基于RocketMQ事务消息的分布式事务解决方案，还是基于本地消息表的分布式事务解决方案，还是基于内存队列+本地消息表的分布式事务解决方案，都有消息表的概念，只是消息表的具体存在形式不同，一个是以数据表的形式存在（存在了数据库），一个是以Topic的形式存在（存在了Broker）。

以上三种方案都有一个局限性：和其他服务进行交互，必须比较采用MQ的方式。

## 不采用MQ的方式和其他服务进行交互 ##

### 基于RocketMQ的延迟消息检查方案 ###

上述三个方案，都有一个局限性：和其他服务进行交互，必须采用MQ的方式，如果不满足这个条件，如何采用MQ的方式来实现分布式事务呢：采用基于RocketMQ的延迟消息检查方案。

1.  Producer发送延迟消息；
2.  其他服务需要提供检查接口，重试或者回滚接口；
3.  Producer收到延迟消息后，检查自身的业务操作是否执行成功，根据具体情况，判断是否需要重试或回滚，然后调用其他服务提供的检查接口，检查其他服务的业务操作是否执行成功，再根据具体的情况判断是否调用其他服务提供的重试、回滚接口。

此方案实现也比较简单，且容易理解，但是也有缺点：

1.  和RocketMQ强绑定，因为只有RocketMQ才提供了完善的延迟消息的功能；
2.  降低了可用性，如果Producer发送延迟消息失败，流程就终止了。

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