详解Mysql分布式事务XA

在开发中，为了降低单点压力，通常会根据业务情况进行分表分库，将表分布在不同的库中（库可能分布在不同的机器上）。在这种场景下，事务的提交会变得相对复杂，因为多个节点（库）的存在，可能存在部分节点提交失败的情况，即事务的ACID特性需要在各个不同的数据库实例中保证。比如更新db1库的A表时，必须同步更新db2库的B表，两个更新形成一个事务，要么都成功，要么都失败。
那么我们如何利用MySQL实现分布式数据库的事务呢？

mysql 5.7为我们提供了分布式事务解决方案（https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/xa.html）
这里先声明两个概念：

资源管理器（resource manager）：用来管理系统资源，是通向事务资源的途径。数据库就是一种资源管理器。资源管理还应该具有管理事务提交或回滚的能力。
事务管理器（transaction manager）：事务管理器是分布式事务的核心管理者。事务管理器与每个资源管理器（resource
manager）进行通信，协调并完成事务的处理。事务的各个分支由唯一命名进行标识。

mysql在执行分布式事务（外部XA）的时候，mysql服务器相当于xa事务资源管理器，与mysql链接的客户端相当于事务管理器。

分布式事务原理：分段式提交

分布式事务通常采用2PC协议，全称Two Phase Commitment Protocol。该协议主要为了解决在分布式数据库场景下，所有节点间数据一致性的问题。分布式事务通过2PC协议将提交分成两个阶段：

prepare；
commit/rollback

阶段一为准备（prepare）阶段。即所有的参与者准备执行事务并锁住需要的资源。参与者ready时，向transaction manager报告已准备就绪。
阶段二为提交阶段（commit）。当transaction manager确认所有参与者都ready后，向所有参与者发送commit命令。
如下图所示：

事务协调者transaction manager

因为XA 事务是基于两阶段提交协议的，所以需要有一个事务协调者（transaction manager）来保证所有的事务参与者都完成了准备工作(第一阶段)。如果事务协调者（transaction manager）收到所有参与者都准备好的消息，就会通知所有的事务都可以提交了（第二阶段）。MySQL 在这个XA事务中扮演的是参与者的角色，而不是事务协调者（transaction manager）。

Mysql的XA事务分为外部XA和内部XA

外部XA用于跨多MySQL实例的分布式事务，需要应用层作为协调者，通俗的说就是比如我们在PHP中写代码，那么PHP书写的逻辑就是协调者。应用层负责决定提交还是回滚，崩溃时的悬挂事务。MySQL数据库外部XA可以用在分布式数据库代理层，实现对MySQL数据库的分布式事务支持，例如开源的代理工具：网易的DDB，淘宝的TDDL等等。
内部XA事务用于同一实例下跨多引擎事务，由Binlog作为协调者，比如在一个存储引擎提交时，需要将提交信息写入二进制日志，这就是一个分布式内部XA事务，只不过二进制日志的参与者是MySQL本身。Binlog作为内部XA的协调者，在binlog中出现的内部xid，在crash recover时，由binlog负责提交。(这是因为，binlog不进行prepare，只进行commit，因此在binlog中出现的内部xid，一定能够保证其在底层各存储引擎中已经完成prepare)。

MySQL XA事务基本语法

XA {START|BEGIN} xid [JOIN|RESUME] 启动xid事务 (xid 必须是一个唯一值; 不支持[JOIN|RESUME]子句)
XA END xid [SUSPEND [FOR MIGRATE]] 结束xid事务 ( 不支持[SUSPEND [FOR MIGRATE]] 子句)
XA PREPARE xid 准备、预提交xid事务
XA COMMIT xid [ONE PHASE] 提交xid事务
XA ROLLBACK xid 回滚xid事务
XA RECOVER 查看处于PREPARE 阶段的所有事务

PHP调用MYSQL XA事务示例

1、首先要确保mysql开启XA事务支持

SHOW VARIABLES LIKE '%xa%'

如果innodb_support_xa的值是ON就说明mysql已经开启对XA事务的支持了。
如果不是就执行：

SET innodb_support_xa = ON

开启

2、代码如下：

<?PHP
$dbtest1 = new mysqli("172.20.101.17","public","public","dbtest1")or die("dbtest1 连接失败");
$dbtest2     = new mysqli("172.20.101.18","public","public","dbtest2")or die("dbtest2 连接失败");//为XA事务指定一个id，xid 必须是一个唯一值。
$xid = uniqid("");//两个库指定同一个事务id，表明这两个库的操作处于同一事务中
$dbtest1->query("XA START '$xid'");//准备事务1
$dbtest2->query("XA START '$xid'");//准备事务2try {//$dbtest1$return = $dbtest1->query("UPDATE member SET name='唐大麦' WHERE id=1") ;if($return == false) {throw new Exception("库dbtest1@172.20.101.17执行update member操作失败！");}//$dbtest2$return = $dbtest2->query("UPDATE memberpoints SET point=point+10 WHERE memberid=1") ;if($return == false) {throw new Exception("库dbtest1@172.20.101.18执行update memberpoints操作失败！");}//阶段1：$dbtest1提交准备就绪$dbtest1->query("XA END '$xid'");$dbtest1->query("XA PREPARE '$xid'");//阶段1：$dbtest2提交准备就绪$dbtest2->query("XA END '$xid'");$dbtest2->query("XA PREPARE '$xid'");//阶段2：提交两个库$dbtest1->query("XA COMMIT '$xid'");$dbtest2->query("XA COMMIT '$xid'");
}
catch (Exception $e) {//阶段2：回滚$dbtest1->query("XA ROLLBACK '$xid'");$dbtest2->query("XA ROLLBACK '$xid'");die($e->getMessage());
}$dbtest1->close();
$dbtest2->close();?>

XA的性能问题

XA的性能很低。一个数据库的事务和多个数据库间的XA事务性能对比可发现，性能差10倍左右。因此要尽量避免XA事务，例如可以将数据写入本地，用高性能的消息系统分发数据。或使用数据库复制等技术。只有在这些都无法实现，且性能不是瓶颈时才应该使用XA。