MySQL 两阶段提交

引言

MySQL 是一种开源的关系型数据库管理系统，广泛应用于各种应用场景中。在实际应用中，MySQL 数据库的数据一致性是非常重要的。在涉及到同时修改多个数据库的事务中，为了保证数据的一致性，MySQL 实现了两阶段提交（Two-Phase Commit）协议。

本文将详解 MySQL 的两阶段提交协议，并给出示例代码进行演示。

什么是两阶段提交

两阶段提交（Two-Phase Commit）是一种分布式系统中用于确保事务的一致性的协议。在 MySQL 中，一个事务可能需要同时修改多个数据库，为了保证这些事务的一致性，使用两阶段提交协议。

两阶段提交协议由协调者（Coordinator）和参与者（Participant）组成。协调者负责协调整个事务的执行，参与者是指事务中的数据库。

两阶段提交协议具有以下两个阶段：

准备阶段（Prepare Phase）：协调者向所有参与者发送准备请求，并等待所有参与者的响应。在这个阶段中，参与者需要将操作结果记录在事务日志中，但并不提交事务。
提交阶段（Commit Phase）：如果所有参与者都准备好了，协调者向所有参与者发送提交请求。参与者在接收到提交请求后，会将记录在事务日志中的操作结果正式提交，并释放事务资源。

如果在任何一个阶段出现故障或者某个参与者无法提交，协调者将发出回滚请求，参与者需要撤销之前的操作，回到事务开始前的状态。

两阶段提交的实现原理

两阶段提交协议的实现原理如下：

协调者向所有参与者发送准备请求。
参与者接收到准备请求后，将操作结果记录在事务日志中，并执行预提交操作，但并不提交事务。
参与者向协调者发送准备响应，表示已经准备好。
协调者接收到所有参与者的准备响应后，向所有参与者发送提交请求。
参与者接收到提交请求后，执行正式提交操作，将结果写入数据库，并释放事务资源。
参与者向协调者发送提交响应，表示已经提交完成。
协调者接收到所有参与者的提交响应后，完成整个事务的提交操作。

如果在任何一个阶段出现故障或者某个参与者无法提交，协调者将发出回滚请求。
8. 参与者接收到回滚请求后，撤销之前的操作，回到事务开始前的状态，在事务日志中记录回滚操作。
9. 参与者向协调者发送回滚响应，表示已经回滚完成。
10. 协调者接收到所有参与者的回滚响应后，完成整个事务的回滚操作。

两阶段提交的示例代码

下面我们通过一个示例代码来演示 MySQL 的两阶段提交过程。

首先，我们需要创建两个参与者的数据库，并创建对应的表：

-- 参与者 1
CREATE DATABASE participant1;
USE participant1;

CREATE TABLE test1 (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    name VARCHAR(50)
);

-- 参与者 2
CREATE DATABASE participant2;
USE participant2;

CREATE TABLE test2 (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    age INT
);

然后，我们需要创建一个协调者的数据库，并创建表来记录事务日志：

-- 协调者
CREATE DATABASE coordinator;
USE coordinator;

CREATE TABLE transaction_log (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    participant_id INT,
    action VARCHAR(20)
);

接下来，我们创建一个触发两阶段提交的事务：

-- 事务开始
START TRANSACTION;

-- 向所有参与者发送准备请求
USE participant1;
PREPARE TRANSACTION 'tx123';

USE participant2;
PREPARE TRANSACTION 'tx123';

-- 提交事务请求
USE coordinator;
INSERT INTO transaction_log (participant_id, action) VALUES (1, 'PREPARE');
INSERT INTO transaction_log (participant_id, action) VALUES (2, 'PREPARE');

-- 模拟一个参与者无法提交的情况
USE participant2;
ROLLBACK;

-- 向所有参与者发送回滚请求
USE coordinator;
INSERT INTO transaction_log (participant_id, action) VALUES (2, 'ROLLBACK');

-- 提交事务请求
USE participant1;
ROLLBACK;

-- 向所有参与者发送回滚请求
USE coordinator;
INSERT INTO transaction_log (participant_id, action) VALUES (1, 'ROLLBACK');

-- 事务结束
COMMIT;

以上代码演示了一个事务的两阶段提交过程。在这个示例中，我们模拟了两个参与者的情况，其中一个参与者在准备阶段发生了故障，导致整个事务最终回滚。