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在40岁老架构师 尼恩的读者交流群(50)中#xff0c;最近有小伙伴拿到了一线互联网企业如阿里、滴滴、极兔、有赞、希音、百度、网易、美团的面试资格#xff0c;遇到很多很重要的面试题#xff1a; Seata 如何实现 RC #xff1f;保证事务的隔离性#xff1…尼恩说在前面
在40岁老架构师 尼恩的读者交流群(50)中最近有小伙伴拿到了一线互联网企业如阿里、滴滴、极兔、有赞、希音、百度、网易、美团的面试资格遇到很多很重要的面试题 Seata 如何实现 RC 保证事务的隔离性 最近有小伙伴在面试阿里又遇到了相关的面试题。小伙伴懵了因为没有遇到过所以支支吾吾的说了几句面试官不满意面试挂了。
所以尼恩给大家做一下系统化、体系化的梳理使得大家内力猛增可以充分展示一下大家雄厚的 “技术肌肉”让面试官爱到 “不能自已、口水直流”然后实现”offer直提”。
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先来回顾一下数据库事务的隔离级别目前数据库事务的隔离级别一共有 4 种由低到高分别为
事务的四个隔离级别
未提交读READ UNCOMMITTED所有事务都可以看到其他事务未提交的修改。一般很少使用读已提交READ COMMITTEDOracle默认隔离级别事务之间只能看到彼此已提交的变更修改可重复读REPEATABLE READMySQL默认隔离级别同一事务中的多次查询会看到相同的数据行可以解决不可重复读但可能出现幻读可串行化SERIALIZABLE最高的隔离级别事务串行的执行前一个事务执行完后面的事务会执行。读取每条数据都会加锁会导致大量的超时和锁争用问题 数据库一般默认的隔离级别为 读已提交 RC 比如 Oracle
也有一些数据的默认隔离级别为 可重复读 RR比如 Mysql。“可重复读”Repeatable Read这个级别确保了对同一字段的多次读取结果是一致的除非数据是被本身事务自己所修改。它能够防止脏读、不可重复读但可能会遇到幻读的情况。
参考 文章
Mysql如何实现RR级隔离时不会幻读
MySQL默认的Repeatable Read隔离级别被改成了RC , 具体请参考 《尼恩Java 面试宝典》 MYSQL 专题 一般而言数据库的读已提交READ COMMITTED能够满足业务绝大部分场景了。
但是 seata 却做不到 RC 只能做到RU。
Seata 的事务是一个全局事务它包含了若干个分支本地事务在全局事务执行过程中全局事务还没执行完某个本地事务提交了如果 Seata 没有采取任务措施则会导致已提交的本地事务被读取造成脏读如果数据在全局事务提交前已提交的本地事务被修改则会造成脏写。
由此可以看出传统意义的脏读是读到了未提交的数据Seata 脏读是读到了全局事务下未提交的数据全局事务可能包含多个本地事务某个本地事务提交了不代表全局事务提交了。
从这个意义上说 seata 的隔离级别是 读未提交。 而实际上这当中又有绝大多数的应用场景实际上工作在读未提交的隔离级别下同样没有问题。
如何实现 读已提交
默认情况下Seata 的全局事务是工作在读未提交隔离级别的保证绝大多数场景的高效性。
但是在极端场景下应用如果需要达到全局的读已提交Seata 也提供了全局锁机制实现全局事务读已提交 RC。
Seata 全局锁实现 RC
AT 模式下会使用 Seata 内部数据源代理 DataSourceProxy全局锁的实现就是隐藏在这个代理中。
接下来看看 seata at分别在执行、提交的过程都做了什么。 如上所示一个分布式事务的锁获取流程是这样的
先获取到本地锁即可修改本地数据但不能直接提交本地事务为何不能直接提交本地事务呢因为还未获取全局锁本地锁和全局锁都获得了才具有全局事务写隔离的保障本地事务才可以提交之后释放本地锁当分布式事务执行 2 阶段提交后释放全局锁这样就可以让其它事务获取全局锁并提交它们对本地数据的修改了。
至此已明确 Seata 通过将传统 XA 方案的 2 个阶段的本地 DB 锁拆分成了 本地锁(DB 锁) 全局锁的模式 。
如果一个应用所有的事务都用Seata 分布式事务 性能一定是很低的。 具体请参见 尼恩《Seata 学习圣经 的性能部分内容》。
所以在大部分业务场景并不是所有的 操作都要用分布式操作并不是所有的 操作都要用分布式事务 所以生产场景基本上会是 Seata事务 独立事务 组合模式。
那么在 Seata事务 独立事务 场景下Seata 的全局锁对于 外部的 独立事务失效了对于外部事务本质上是Seata默认的全局事务是读未提交能读到seata 未提交Seata分支已提交的分支事务的数据的数据于是本地事务会发生 脏读。
如何实现 Seata事务 独立事务 场景的 RC? 如何解决 独立本地事务的 脏读问题
Seata事务 独立事务 场景的 脏读、脏写
AT 模式是一种非侵入式的分布式事务解决方案Seata 在内部做了对数据库操作的代理层我们使用 Seata AT 模式时实际上用的是 Seata 自带的数据源代理 DataSourceProxy。
Seata 在这层DataSourceProxy 代理中加入了很多逻辑比如
插入回滚 undo_log 日志检查全局锁等。
为什么要检查全局锁呢这是由于 Seata AT 模式的事务隔离是建立在支事务的本地隔离级别基础之上的
在数据库本地隔离级别读已提交或以上的前提下Seata 设计了由TC维护的全局写排他锁来保证事务间的写隔离实现分布式事务的 RC。
先来看一下Seata事务 独立事务 场景使用 Seata AT 模式是怎么产生脏读的 业务一开启seata 分布式事务其中包含分支事务A修改 A和分支事务 B修改 B
业务二开启本地事务仅仅修改 A
其中业务一执行分支事务 A 先获取本地锁
业务二则等待业务一执行完分支事务 A 之后获得本地锁修改 A 并提交
业务一在执行分支事务时发生异常了由于分支事务 A 的数据被业务二修改导致业务一的全局事务无法回滚需要人工干预。
这里发生了两种错误的现象
业务2发生了脏读业务1 发生了脏写
如何防止脏读 、脏写 帮助 Seata 独立事务 场景实现 RC。
方案有两种
独立事务 升级为分布式事务业务二查询 A 时加 GlobalLock 注解 select for update语句
如何防止脏读/脏写
Seata AT 模式的脏读是指在全局事务未提交前被其它业务读到已提交的分支事务的数据本质上是Seata默认的全局事务是读未提交。
那么怎么避免脏读、脏写现象呢
方案一独立事务执行时加 GlobalTransactional注解 业务二在执行全局事务过程中分支事务 A 提交前注册分支事务获取全局锁时发现业务业务一全局锁还没执行完因此业务二提交不了抛异常回滚所以不会发生脏写。
方案二独立事务业务二执行时加 GlobalLock注解
全局事务 很重。
因此在不需要全局事务、而又需要检查全局锁避免脏读脏写的场景可以使用GlobalLock注解实现隔离的功能GlobalLock是一个更加轻量的操作。 与 GlobalTransactional注解效果类似只不过 业务二不需要开启全局事务只在本地事务提交前检查全局锁是否存在。 如果存在就抛出异常从而本地事务回滚。
GlobalTransactional注解 开启全局事务是一个比较重的操作需要向 TC 发起开启全局事务等 RPC 过程而GlobalLock注解只会在执行过程中查询全局锁是否存在不会去开启全局事务
方案三业务二执行时加 GlobalLock 注解 select for update语句
如果独立事务希望最终能够 提交 在发现全局锁的过程中 独立事务希望等待和重试则可以使用下面的方案 加 GlobalLock 注解 select for update语句 如果加了select for update语句则会在 update 前检查全局锁是否存在只有当全局锁释放之后业务二才能开始执行 updateA 操作。
加select for update语句会在执行 SQL 前检查全局锁是否存在只有当全局锁完成之后才能继续执行 SQL这样就彻底防止了脏读脏写 也能保护 独立事务不会 直接回滚。
所以GlobalLock 注解 加 select for update 也有个好处就是可以重试。
此面试题收录于尼恩编著 《Seata 学习圣经》PDF 全文可以找尼恩获取。 说在最后有问题找老架构取经
以上的内容如果大家能对答如流如数家珍基本上 面试官会被你 震惊到、吸引到。
最终让面试官爱到 “不能自已、口水直流”。offer 也就来了。
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