Комплексное руководство по распределенным транзакциям: подход «попробуй-подтверди/отмени» (TC/C)

Введение

Распределенные транзакции играют решающую роль в обеспечении согласованности и надежности данных в крупномасштабных распределенных системах. Одним из популярных подходов к обработке распределенных транзакций является парадигма Try-Confirm/Cancel (TC/C). В этой статье мы подробно рассмотрим подход TC/C и приведем примеры кода различных методов, используемых для его эффективной реализации.

Что такое попытка-подтверждение/отмена (TC/C)

Подход Try-Confirm/Cancel (TC/C) — это шаблон, используемый для достижения согласованности распределенных транзакций в распределенных системах. Он гарантирует, что транзакция выполняется атомарно между несколькими участниками (например, базами данных, службами), обеспечивая при этом отказоустойчивость и возможность отменить или откатить транзакцию при необходимости.

Методы реализации Try-Confirm/Cancel (TC/C)

  1. Регистрация участника.
    Прежде чем инициировать распределенную транзакцию, участникам необходимо зарегистрироваться у координатора. Координатор отслеживает всех участвующих в транзакции лиц. Вот пример регистрационного кода участника:
def register_participant(transaction_id, participant_id):
    # Register participant with the coordinator
    # Store the mapping of transaction_id to participant_id
    ...
  1. Инициирование транзакции:
    Как только все участники будут зарегистрированы, транзакция может быть инициирована. Координатор генерирует уникальный идентификатор транзакции и уведомляет всех участников о начале соответствующих частей транзакции. Вот пример кода инициации транзакции:
def initiate_transaction():
    transaction_id = generate_transaction_id()
    participants = get_registered_participants(transaction_id)
    for participant in participants:
        notify_participant(participant, transaction_id)
    ...
  1. Выполнение участниками:
    Каждый участник выполняет свою часть транзакции. Это может включать выполнение операций с данными, общение с другими участниками или другие необходимые действия. Вот пример кода выполнения участника:
def execute_participant(transaction_id, participant_id):
    # Retrieve necessary data for the transaction
    # Perform required operations
    # Communicate with other participants if required
    ...
  1. Подтверждение и фиксация:
    После успешного выполнения своих частей участники подтверждают свое завершение координатору. После подтверждения всех участников координатор может приступить к совершению транзакции. Вот пример кода подтверждения и фиксации:
def confirm_completion(transaction_id, participant_id):
    # Confirm completion to the coordinator
    ...
def commit_transaction(transaction_id):
    participants = get_registered_participants(transaction_id)
    for participant in participants:
        confirm_completion(transaction_id, participant)

    # Commit the transaction
    ...
  1. Отмена и откат:
    В случае сбоя или запроса на отмену координатор может инициировать процедуру отката. Участники уведомляются о необходимости отменить соответствующие части транзакции. Вот пример кода отмены и отката:
def cancel_transaction(transaction_id):
    participants = get_registered_participants(transaction_id)
    for participant in participants:
        notify_cancellation(participant, transaction_id)

    # Rollback the transaction
    ...

Заключение

Подход Try-Confirm/Cancel (TC/C) обеспечивает эффективный механизм достижения согласованности распределенных транзакций в распределенных системах. Следуя методам, изложенным в этой статье, вы сможете реализовать TC/C в своих приложениях и обеспечить отказоустойчивость и целостность данных между несколькими участниками.