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mysql 对XA事务的支持

原标题:mysql 对XA事务的支持

MySQL 从5.0.3开始支持XA分布式事务,且只有InnoDB存储引擎支持。MySQL Connector/J 从5.0.0版本之后开始直接提供对XA的支持。

需要注意的是, 在DTP模型中,mysql属于资源管理器(RM)。而一个完整的分布式事务中,一般会存在多个RM,由事务管理器TM来统一进行协调。因此,这里所说的mysql对XA分布式事务的支持,一般指的是单台mysql实例如何执行自己的事务分支。

MySQL XA 事务SQL语法

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/xa-statements.html

下面是一个简单的msyql XA事务案例,演示了mysql作为全局事务中的一个事务分支,将一行记录插入到一个表中

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/xa-states.html

XA事务的状态,按照如下步骤进行展开

1. 使用XA START来启动一个XA事务,并把它置于ACTIVE状态。

2. 对于一个ACTIVE状态的 XA事务,我们可以执行构成事务的SQL语句,然后发布一个XA END语句。XA END把事务放入IDLE状态。

3. 对于一个IDLE 状态XA事务,可以执行一个XA PREPARE语句或一个XA COMMIT…ONE PHASE语句:

4. 对于一个PREPARED状态的 XA事务,您可以发布一个XA COMMIT语句来提交和终止事务,或者发布XA ROLLBACK来回滚并终止事务。

针对一个给定的客户端连接而言,XA事务和非XA事务(即本地事务)是互斥的。例如,已经执行了”XA START”命令来开启一个XA事务,则本地事务不会被启动,直到XA事务已经被提交或被 回滚为止。相反的,如果已经使用START TRANSACTION启动一个本地事务,则XA语句不能被使用,直到该事务被提交或被 回滚为止。

最后,如果一个XA事务处于ACTIVE状态,是不能直接进行提交的,如果这样做,mysql会抛出异常:

mysql中使用xid来作为一个事务分支的标识符。事实上xid作为事务分支标识符是在XA规范中定义的,在<< Distributed Transaction Processing: The XA Specification>> 4.2 节中,规定了一个xid的结构,通过C语言进行描述,如下:

XA规范定义了一个xid有4个部分组成:

gtrid:

全局事务标识符(global transaction identifier),最大不能超过64字节

bqual:

分支限定符(branch qualifier),最大不能超过64字节

data:

xid的值,其是 gtrid和bqual拼接后的内容。因为gtrid和bqual最大都是64个字节,因此data的最大长度为128。不过,在xid的结构体中,并没有gtrid和bqual,只有gtrid_length、bqual_length。由于二者的内容都存储在data中,因此我们可以根据data反推出gtrid和bqual。举例来说,假设gtrid为”g12345”(5个字节),bqual为”b456”(4个字节)。那么在构造xid结构体时,gtrid_length=5,bqual_length=4,data=”g12345b456”,那么在反推的时候:

从data[0]到data[gtrid_length-1]之间的部分就是gtrid的值;从data[gtrid_length]到data[gtrid_length+bqual_length-1]部分就是bqual的值。

formatId:

而formatId的作用就是记录gtrid、bqual的格式,类似于memcached中flags字段的作用。XA规范中通过一个结构体约定了xid的组成部分,但是并没有规定data中存储的gtrid、bqual内容到底应该是什么格式。你可以选择使用数字,也可以选择使用字符串,到底选择什么由开发者自行决定,只要最终能保证data中的内容是全局唯一的即可。XA规范建议使用OSI CCR风格来组织xid的内容,此时formatId应该设置为0.

在mysql官方文档中,关于xid的组成也有类似的说明:

其中,bqual、formatID是可选的。解释如下:

gtrid : 是一个全局事务标识符(global transaction identifier),

bqual:是一个分支限定符(branch qualifier),如果没有提供bqual,那么默认值为空字符串''。

formatID:是一个数字,用于标记gtrid和bqual值的格式,这是一个无符号整数(unsigned integer),也就是说,最小为0。如果没有提供formatID,那么其默认值为1。

特别需要注意的是,xid作为一个事务分支的标识符,理论上只要有分支限定符(bqual)就可以了,为什么要包含全局事务标识符(gtrid)?这主要是为了管理方便,通过包含进xid,我们可以很容易的判断出这个事务分支属于哪一个全局事务。

例如,前面提到 XA RECOVER命令的作用是列出所有处于PREPARE阶段的XA事务,以下是一个案例:

这里列出的是一个分支事务xid的组成信息,根据前面的介绍,我们可以推断出:

gtrid是data[0]到data[gtrid_length-1]部分的内容,即data[0]到data[6-1=5]部分的内容,结果为g12345

而bqual是data[gtrid_length]到data[gtrid_length+bqual_length-1]部分的内容,即data[6]到data[6+6-1=11]部分的内容,结果b67890

因此,根据这个信息,我们就可以判断出这个xid表示的是:全局事务(g12345)中的事务分支(b67890)。

4 通过jdbc操作mysql xa事务

MySQL Connector/J 从5.0.0版本之后开始直接提供对XA的支持,也就是提供了java版本XA接口的实现。意味着我们可以直接通过java代码来执行mysql xa事务。

需要注意的是,业务开发人员在编写代码时,不应该直接操作这些XA事务操作的接口。因为在DTP模型中,RM上的事务分支的开启、结束、准备、提交、回滚等操作,都应该是由事务管理器TM来统一管理。

由于目前我们还没有接触到TM,那么我们不妨做一回"人肉事务管理器",用你智慧的大脑,来控制多个mysql实例上xa事务分支的执行,提交/回滚。通过直接操作这些接口,你将对xa事务有更深刻的认识。

在这个案例中,演示了2个RM的情况下分布式事务的工作流程。因为我们充当了"人肉事务管理器”TM,因此很多本应该由TM来处理的工作处理细节也直接体现在上述代码中,如:生成全局事务id和分支事务id、在RM上开启事务分支、两阶段提交等。虽然我们自己作为"人肉事务管理器”是很不可靠的,但是上述代码可以让我们了解一个TM内部的主要工作流程是怎样的。

在实际开发中,代码绝不会像上表面那样复杂,因为我们通常都会使用第三方或者容器提供的TM功能,因此在操作分布式事务时,代码可以得到极大的简化。

最后,由于我们设置了logXaCommands=true,程序在运行的时候回打印出执行的XA命令。如下所示:

最后,我们对上述源码进行一下简单的分析。在前面直接使用mysql命令操作的时候,我们通过"XA START xid”等XA命令来执行XA事务。而在上述java代码中,我们是获取了一个普通的链接Connection之后,封装成了MysqlXAConnection。如下:

com.mysql.jdbc.jdbc2.optional.MysqlXAConnection

可以看到,MysqlXAConnection本身就实现了XAResource接口,因此当调用getXAResource()方法时,返回的就是其自己

com.mysql.jdbc.jdbc2.optional.MysqlXAConnection#getXAResource

之后,我们调用XAResource的start方法来开启XA事务。start方法源码如下所示:

com.mysql.jdbc.jdbc2.optional.MysqlXAConnection#start

可以看到,当我们调用MysqlXAConnection的start方法时,实际上就是执行了一个”XA START xid [JOIN|RESUME]”命令而已,和我们直接在命令行中的操作是一样一样的,只不过通过封装简化了我们的操作。

对于MysqlXAConnection的end、prepare、commit、rollback等方法,也都是是类似的,不再赘述。

最后提示, MySQL Connector/J 中提供的XA操作接口,如上面提到的XAConnection、XAResource、Xid等,实际上都遵循了JTA规范返回搜狐,查看更多

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