面试题---分布式事务、锁_分布式事务面试题

1、什么是分布式事务，分布式事务你知道哪些解决方案？这些方案如何选型

        概念：用于保证分布式系统不同节点之间的数据一致性

        解决：2PC：二阶段提交。它引入一个事务协调者的角色来协调个参与者的提交和回滚。二阶段指定是准备和提交两个阶段。准备时，事务协调者发出指令，令各参与者把指令完成。所有参与者响应后，事务协调者发出提交命令，各参与者进行事务提交（可以是回滚、提交）

                3PC：2PC升级版。三个阶段，准备阶段、预提交阶段、提交阶段。准备阶段，询问各参与者是否能参与事务。预提交阶段，等待各参与者都回应了，执行预提交。提交阶段，各参与者真正提交事务。

                TCC：它是基于补偿性事务的AP系统的一种实现，补偿也就是说先按照预定方案执行，如果失败了就走补偿方案。它可以自己定义数据操作的粒度，但是对应用的侵入性强，可以用在登录送积分，送优惠券等等场景

                可靠消息最终一致性，指的是当事务发起方执行完本地事务后，就发出一条消息通知其他参与方，并且他们一定能接收到消息并处理事务。适合执行周期长，并且实时性要求不高的场景

                最大努力通知，是在不影响主业务的情况下，尽可能的保证数据的一致性，它适用于一些最终一致性敏感度低的业务，比如支付结果通知

2、什么是2pc,基于什么协议，有什么缺点

        2PC，是将整个事务流程分为两个阶段，P指的是准备阶段，C指的是提交阶段。它常见的标准有XA，JTA，Seata

        由DTP模型定义事务管理器TM和资源管理器RM之间通讯的接口规范叫做XA，它规定应用程序AP通过TM提交和回滚事务，TM通过XA接口来通知RM数据库事务的开始，结束，提交，回滚

        2PC能保证分布式事务的原子性，但是也有很多缺陷

        比如，在第一阶段，如果参与者迟迟不回复协调者，就会造成事务的阻塞，性能不好

        比如，在第二阶段，如果事务协调者发出提交事务指令后宕机，一部分参与者收到消息提交了事务，另一部分没有收到消息没有提交事务，这就会导致数据不一致

        再比如，在第二阶段，如果事务协调者发出提交事务指令后宕机，收到指令的参与者也宕机了，我们就不能确定事务的执行结果，究竟有没有提交

3、Seata相比传统2PC有什么区别，以及优点

         Seata是由阿里中间件团队发起的开源项目Fescar更名而来，是一个开源的分布式事务框架，它通过对本地关系数据库的分支事务协调，来驱动完成全局事务

        Seata的主要优点是性能好，不会长时间占用链接资源，对业务零入侵

        与传统的2PC的区别主要两方面：

                1、在架构层次方面，传统的2PC方案的RM本质就是数据库自身，而Seata的RM是以jar
        包形式作为中间件层部署在应用程序上

                2、在两阶段提交上方面，传统2PC方案是在第二阶段完成才释放资源，而Seata是在第
         一阶段就将本地事务提交，提高了效率

4、Seata的TC,TM,RM的含义，以及作用

        TC：事务协调器，它是独立的中间件，需要独立部署运行，它维护全局事务的运行状态，接收TM指令发起全局事务的提交与回滚，负责与RM通信协调各各分支事务的提交或回滚

        TM：事务管理器，TM需要嵌入应用程序中工作，它负责开启一个全局事务，并最终向TC发起全局提交或全局回滚的指令

        RM：控制分支事务，负责分支注册、状态汇报，并接收事务协调器TC的指令，驱动分支事务的提交和回滚

5、TCC概念、优缺点

     TCC是基于补偿型事务的AP系统的一种实现。补偿指的先按照事先预定的方案去执行，如果失败了就走补偿方案

        它的优点是异步执行效率高，它能对分布式事务中的各个资源分别锁定，分别提交与释放

        它的缺点是对应用的侵入性强，改动成本高，实现难度大   

6、Seata的工作原理

        假设有服务A需要调用服务B，且两个服务都需要修改各自的数据库

        ​ A服务的TM向TC申请开启一个全局事务，全局事务创建成功并生成一个全局唯一的XID

        ​ A服务的RM向TC注册分支事务，并将其纳入XID对应全局事务的管辖

        ​ A服务执行分支事务

        ​ 当调用B服务时，B服务的RM向TC注册分支事务，该分支事务执行，并将其纳入XID对应全局事务的管辖

        ​ B服务执行分支事务，执行完毕后，返回A服务

7、分布式锁

        保证某个公共资源只能在同一时间被多进程应用的某个进程的某一个线程访问时使用锁。

8、分布式锁解决方案

       数据库锁：创建一张锁表，当要锁住资源时就增加一条记录，释放时就将记录删除

       基于redis：Redis提供了一个命令setnx 可以来实现分布式锁，该命令只在键 key 不存在

的情况下 将键 key 的值设置为 value ，若键 key 已经存在， 则 SETNX 命令不做任何动作。

       基于Zookeeper：基于它的层次型的目录树的数据结构,并通过对树上的节点进行有效管

理，可以设计出各种各样的分布式集群管理功能。此外, ZooKeeper本身 也是分布式的。

9、Redis如何实现分布式锁，用什么命令

        主要使用setnx命令实现，在线程抢到资源的使用权时，会使用setnx命令进行枷锁，其他线程就不能访问该资源。当此线程使用完时执行del命令删除锁，就释放了资源的使用权

10、Redis实现分布式锁可能会出现什么问题，如何解决

        锁超时：当锁了资源后突然宕机了，就不能释放锁、释放这个资源，造成死锁的情况，此时就可以为setnx的Key设置过期时间。通过expire命令实现。

       原子性：通过setnx和expire还会在极端情况下出现死锁的情况，就是setnx锁后，但是没来得及设置expire过期时间服务宕机。可以通过set方法设置锁和过期时间

       锁误删：del命令可能会删除其他服务的锁。服务A获取到锁后，在执行业务期间，锁自动过期，业务执行完成后执行删锁的命令，就会把别的锁删除。可以通过判断此锁是不是自己上的锁，把锁的值用UUID生成。

11、Redission的看门狗原理

        Redisson中客户端一旦加锁成功，就会启动一个watch dog看门狗，他会每隔10秒检查一下，如果客户端还持有锁key，那么就会不断的延长锁key的生存时间默认30s。

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