两阶段提交协议(2PC)、三阶提交协议(3PC)

2PC

二阶段提交协议是将事务的提交过程拆分为两个阶段来执行，分别为提交事务请求，执行事务请求

• 提交事务请求

  协调者发送执行事务的请求给参与者，参与者执行事务，成功则返回YES，否则返回NO，并在本地记录Undo和Redo的信息

• 执行事务提交

  如果协调者收到了参与者的失败消息或者超时，直接给每个参与者发送回滚(Rollback)消息；否则，发送提交(Commit)消息；参与者根据协调者的指令执行提交或者回滚操作，释放所有事务处理过程中使用的锁资源

二阶段提交协议原理比价简单，实现方便，但是不幸的事，二阶段提交还是有几个缺点的：

1.同步阻塞：一旦参与者在等待其他参与者响应的过程中，它将无法再执行其他任何操作
2.单点问题：一旦协调者故障了，参与者将得不到任何请求，一直处于锁定事务资源状态，无法继续完成事务
3.数据不一致：在事务提交阶段，出现局部网络异常，导致部分协调者未接收到commit请求，就会造成已经接收到commit请求的参与者与未接到commit请求的参与者数据不一致
4.容错机制太过保守：任何一个节点的失败都会导致整个事务的失败

3PC

三阶段提交协议是2PC的改进版本，将2PC的提交事务阶段一分为二，这样就变成了三阶段：CanCommit，PreCommit，DoCommit三个阶段。

• CanCommit阶段

  1.事务询问 协调者向参与者发送CanCommit请求。询问是否可以执行事务提交操作。然后开始等待参与者的响应。
  2.响应反馈 参与者接到CanCommit请求之后，正常情况下，如果其自身认为可以顺利执行事务，则返回Yes响应，并进入预备状态。否则反馈No

• PreCommit阶段
  协调者根据参与者的反应情况来决定是否可以进行事务的PreCommit操作。

  1.发送预提交请求 协调者向参与者发送PreCommit请求，并进入Prepared阶段。
  2.事务预提交 参与者接收到PreCommit请求后，会执行事务操作，并将undo和redo信息记录到事务日志中。
  3.响应反馈 如果参与者成功的执行了事务操作，则返回ACK响应，同时开始等待最终指令：提交（Commit）或中止（abort）。

假如有任何一个参与者向协调者发送了No响应，或者等待超时之后，协调者都没有接到参与者的响应，那么就执行事务的中断。

• doCommit阶段
  该阶段进行真正的事务提交。

  1.发送提交请求 协调接收到参与者发送的ACK响应，那么他将从预提交状态进入到提交状态。并向所有参与者发送doCommit请求。
  2.事务提交 参与者接收到doCommit请求之后，执行正式的事务提交。并在完成事务提交之后释放所有事务资源。
  3.响应反馈 事务提交完之后，向协调者发送Ack响应。
  4.完成事务 协调者接收到所有参与者的ack响应之后，完成事务。

协调者没有接收到参与者发送的ACK响应，也可能是响应超时，那么就会执行中断事务。利用参与者二阶段记录的undo信息来执行事务回滚，并向协调者发送ACK消息，协调者收到ACK消息后执行事务中断

NOTE:
在doCommit阶段，如果参与者没有及时收到协调者的反馈（doCommit或abort）,参与者都会进行事务的提交。因为一旦进入到doCommit阶段时，参与者有理由相信大家同意执行事务（所有协调者在canCommit反馈为YES，才会进入到preCommit阶段）

相对于2PC，3PC降低了参与者的阻塞范围，并且能在出现单点故障后继续保证事务的提交（见以上NOTE），但同样会导致数据一致性的问题，因为由于网络原因，协调者发送的abort响应没有及时被参与者接收到，那么参与者在等待超时之后执行了commit操作。这样就和其他接到abort命令并执行回滚的参与者之间存在数据不一致的情况。

通过以上分析发现，2PC和3PC都无法彻底解决分布式的一致性问题，接下来会分析最为行之有效的Paxos算法