分散式事務RT模式可行性報告（待完善）

windawake發表於2022-02-14
分散式模式

RT模式是分散式事務理論上的一次創新，採用重置機制從而改變以往採用補償機制去實現分散式事務，所以很難被程式設計師們接受，故此寫了一篇可行性報告，通過mysql原始碼進行理論上的證明。想了解RT模式，請閱讀：部落格：Laravel基於RT模式實現分散式事務（全球首創支援子服務巢狀事務）

使用RT模式，程式的執行過程中可能會產生下列的sql語句

begin;
insert into reset_order(id, order_no)values(1,  "demo01");
rollback;

insert into reset_order(id, order_no)values(2, "demo02");

xa start "rt001";
insert into reset_order(id, order_no)values(1,  "demo01");
xa end "rt001";
xa prepare "rt001";
xa commit "rt001";

讀者可能會覺得奇怪，為何rollback最後還xa重新執行一次？這是因為使用重置機制，並且是帶上記憶的重置，《re:從零開始的異世界生活》動漫裡，男主正因為不斷地重置，才能最終完成任務。

除錯環境：mysql-8.0.21原始碼 + gdb + vscode

疑問1：使用mysql xa會不會導致mysql表效能變差？

/**
  xa start "rt001";
  @see sql/xa.cc:1070
*/
bool Sql_cmd_xa_start::trans_xa_start(THD *thd) {
    ...
    xid_state->set_state(XID_STATE::XA_ACTIVE);
    ...
    else if (!trans_begin(thd)) {
    ...
}

/**
  xa end "rt001";
  @see sql/xa.cc:1128
*/
bool  Sql_cmd_xa_end::trans_xa_end(THD  *thd) {
    ...
    xid_state->set_state(XID_STATE::XA_IDLE);
    ...
}

xa start "rt001"把xa狀態更新為XA_ACTIVE然後走普通事務trans_begin的程式碼。xa end "rt001"只是把xa狀態更新為XA_IDLE。這兩步不會影響效能。

/**
  xa prepare "rt001";
  @see sql/binlog.cc:8267
*/
THD *MYSQL_BIN_LOG::fetch_and_process_flush_stage_queue(const bool check_and_skip_flush_logs) {
    ...
    /*
      We flush prepared records of transactions to the log of storage engine (for example, InnoDB redo log) in a group right before flushing them to binary log.
    */
    ha_flush_logs(true);
    ...
}

/**
  xa commit "rt001";
  @see storage/innobase/lock/lock0lock.cc:4149
*/
static void lock_release(trx_t *trx) {
    ...
    lock_table_dequeue(lock);
    ...
}

普通事務的commit或者不開啟事務的dml語句，都有tc_log->prepare()和tc_log->commit()兩個階段，相當於xa prepare和xa commit兩個階段。按理來講，這兩步也不會影響效能。但是問題在於xa prepare把事務內sql語句寫到binlog，使reset_order表有行級鎖，等到xa commit才把鎖釋放掉，如果prepare階段之後網路中斷，那麼鎖就一直留在表裡，鎖越多表的效能就越差。RT模式需要做xa prepare事務的檢查並且提交或者回滾，就能保證資料庫表效能不會變差。

疑問2：mysql回滾後再插入相同的記錄，會不會破壞B+樹的資料結構

/**
  xa事務內 insert into reset_order(id, order_no)values(1,  "demo01");
  @see sql/handler.cc:3683
*/
int handler::update_auto_increment() {
    ...
    if ((nr = table->next_number_field->val_int()) != 0 || (table->autoinc_field_has_explicit_non_null_value && thd->variables.sql_mode & MODE_NO_AUTO_VALUE_ON_ZERO)) {
    ...
        insert_id_for_cur_row = 0;  // didn't generate anything
        return 0;
    }
    ...
}

/** 
  xa事務內 insert into reset_order(id, order_no)values(1, "demo01"); 
  @see storage/innobase/handler/ha_innodb.cc:8483 
*/
int  ha_innobase::write_row(uchar  *record)
{
    ...
    if ((error_result = update_auto_increment()))
    {
    ...
    }
    ...
    auto_inc = innobase_next_autoinc(auto_inc, 1, increment, offset, col_max_value);
    ...
}

由於insert_id_for_cur_row = 0，所以插入記錄前，主鍵id不需要調整，插入記錄後，更新主鍵id。暫時沒看出來會破壞B+樹的資料結構。

參考文獻

zhuanlan.zhihu.com/p/372300181
www.programminghunter.com/article/...
www.cnblogs.com/zzyhogwarts/p/1496...

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