1. 分散トランザクション
分散トランザクションとは、異なるノードまたはシステムに分散された複数の独立したリソースまたはサービスが関与するトランザクション操作を指します。データの一貫性を維持するには、関連するすべての操作が正常にコミットまたはロールバックされる必要があります。
分散トランザクションの原理は、ACID（原子性、一貫性、分離性、耐久性）特性の要件に基づいており、トランザクションの一貫性は調整者（Coordinator）と参加者（Participants）の協力によって保証されます。
動作原理は次のとおりです。
1. トランザクションの開始者は、分散トランザクション全体の実行を調整するコーディネーターとして機能します。
2. コーディネーターは各参加者と通信して、トランザクションの個々の操作を交渉し、実行します。
3. 参加者は対応する操作を実行し、操作の結果をコーディネーターに返します。
4. コーディネーターはすべての参加者の操作結果を収集し、すべての操作が成功した場合はトランザクションがコミットされ、操作が失敗した場合はトランザクションはロールバックされます。
分散トランザクションを使用する主な目的は、分散環境におけるデータの一貫性と整合性を確保することです。分散システムでは、各ノードが独立したデータベースまたはサービスを持つことができ、分散トランザクションを使用することで複数の操作のアトミック性を確保し、データの不整合や損失を回避できます。
分散トランザクションは、次の状況に適用できます。
1. 複数のデータベースまたはサービスにわたるトランザクション操作では、データの一貫性を確保する必要があります。
2. 同時実行性の高い環境では、複数の操作のアトミック性と一貫性を確保する必要があります。
3. 複数のシステムにわたるビジネス プロセスでは、データの整合性を維持する必要があります。
2. 2フェーズコミット
2 フェーズ コミット (2PC) は、分散トランザクションのコミットとロールバックを調整および管理するために一般的に使用される分散トランザクション プロトコルです。
2 フェーズ コミットの手順は次のとおりです。
1. 準備フェーズ: コーディネーターはすべての参加者に準備リクエストを送信し、参加者はトランザクションの準備操作を実行し、準備完了または失敗の結果をコーディネーターに返します。
2. コミットフェーズ: すべての参加者の準備結果に従って、すべての参加者が準備ができている場合、コーディネーターはすべての参加者にコミットリクエストを送信します; いずれかの参加者が準備に失敗した場合、コーディネーターはすべての参加者にリクエストを送信します アクターはロールバックリクエストを送信します。
3. 完了フェーズ: コミット要求を受信した後、パーティシパントはトランザクションのコミット操作を実行してリソースを解放し、ロールバック要求を受信した後、パーティシパントはトランザクションのロールバック操作を実行してリソースを解放します。
分散トランザクションは、Oracle や MySQL などの異なるデータベースを同時に呼び出すことができますが、データベース自体が分散トランザクションと、XA プロトコルなどの対応するプロトコルをサポートしていることを確認する必要があります。アプリケーション プログラムは、分散トランザクションの管理と制御を実現し、さまざまなデータベース間の操作の調整と一貫性を確保するために、対応するデータベースのトランザクション管理メカニズムとインターフェイスを使用する必要があります。
3.XAプロトコル
XA は、分散トランザクションを実装するためのプロトコルおよびインターフェイスの標準です。XA (eXtended Architecture) は、データベース トランザクション マネージャー (トランザクション マネージャー) とデータベース サービス (リソース マネージャー) の間の通信プロトコルを定義します。これは、分散環境における複数のデータベース操作の原子性、一貫性、分離、永続性を確保するために使用されます。
XA プロトコルの原理は次のとおりです。
1. 分散トランザクションの開始時に、トランザクション マネージャーがコーディネーター (Coordinator) として機能し、グローバル トランザクションを作成し、グローバル トランザクション ID を生成します。
2. コーディネーターは各参加者のデータベース サービスと通信し、参加者はローカル トランザクションをグローバル トランザクションに関連付けます。
3. トランザクションの実行中、コーディネーターは XA インターフェイスを介してパーティシパントの準備操作を呼び出します。パーティシパントはトランザクションの状態を準備しますが、まだ送信しません。
4. コーディネーターは、すべての参加者から準備操作の成功のフィードバックを受信した後、各参加者にコミット要求を送信し、参加者はローカル トランザクションをコミットしてリソースを解放します。
5. いずれかの参加者の準備操作が失敗した場合、またはコーディネーターがロールバック要求を受信した場合、コーディネーターはすべての参加者にロールバック要求を送信し、参加者はローカル トランザクションをキャンセルします。
XA は、通常は複数のデータベースまたはリソースが関与する分散トランザクションの場合に使用されます (例: データベース間のトランザクション操作、分散システム間のトランザクション操作など)。トランザクションが複数のデータベースまたはリソースに対して同時に操作を実行する必要があり、これらの操作を正常に送信またはロールバックする必要がある場合、XA を使用して分散トランザクションを管理および制御する必要があります。
データベース XA を使用する分散トランザクションの場合は、次の手順に従います。
1. XA トランザクション マネージャーを初期化し、グローバル トランザクション ID を作成します。
2. XA トランザクションを開始し、トランザクションの開始をマークします。
3. 各参加者のデータベース接続で XA トランザクションの操作を実行し、各データベース操作をグローバル トランザクションに関連付けます。
4. XA トランザクションをコミットまたはロールバックすると、コーディネーターは対応するコマンドを各参加者に送信します。
5. 参加者は、受信したコマンドに従ってローカル トランザクションをコミットまたはロールバックします。
分散トランザクションでは、Oracle と MySQL の両方が XA プロトコルをサポートしているため、Oracle と MySQL の XA トランザクションを XA インターフェイスを通じて同時に呼び出すことができます。アプリケーション プログラムは、分散トランザクションを管理および実行するために、対応するデータベースの XA ドライバーと XA インターフェイスを使用し、コーディネーターと参加者の間で XA プロトコルが正しく実装されていることを確認する必要があります。
4. シータとXA
Seata は、分散トランザクションの開発と管理を簡素化するように設計されたオープンソースの分散トランザクション ソリューションです。これは、複数のデータベース、メッセージ キュー、その他のリソースにわたる分散トランザクションを処理する効率的かつ信頼性の高い方法を提供し、データ XA プロトコルと密接に関連しています。
Seata はデータベースの XA プロトコルと統合することで分散トランザクションのサポートを実現します。XA プロトコルは、分散環境における複数のデータベース操作の原子性、一貫性、永続性を保証するために、コーディネーターと参加者間の通信プロトコルを定義します。
Seata の呼び出し原理は次のとおりです。
1. Seata のクライアントとして、アプリケーションは Seata が提供する API を通じてグローバル トランザクションを開始し、グローバル トランザクション ID を取得します。
2. トランザクションの実行中、アプリケーションは、関連するすべてのデータベース操作をブランチ トランザクション (ブランチ トランザクション) としてマークし、ブランチ トランザクションをグローバル トランザクションに関連付けます。
3. Seata のコーディネーターは、グローバル トランザクションおよび各ブランチ トランザクションの実行を調整する責任を負います。
4. トランザクション コミット フェーズでは、アプリケーションは Seata のコミット インターフェイスを呼び出し、コーディネーターはすべてのブランチ トランザクションにコミット リクエストを送信し、ブランチ トランザクションの応答を待ちます。
5. すべてのブランチ トランザクションが正常にコミットされた場合、コーディネーターはグローバル コミット リクエストを送信し、いずれかのブランチ トランザクションがコミットに失敗した場合、コーディネーターはグローバル ロールバック リクエストを送信します。
6. ブランチ トランザクションはコミット要求を受信した後、ローカル データベース操作のコミットまたはロールバックを実行します。
Seata を使用する主な目的は、分散トランザクションの開発と管理を簡素化することです。これは、統一されたトランザクション プログラミング モデルを提供し、分散トランザクションの複雑さを隠し、開発者がローカル トランザクションのように分散トランザクションを作成できるようにします。Seata は、データの一貫性と整合性を確保するために、高性能で信頼性の高い分散トランザクション サポートを提供します。
Seata は、次の状況に適しています。
1. 複数のデータベースまたはサービスにわたるトランザクション操作で、データの一貫性と整合性を確保する必要があります。
2. 同時実行性の高い環境では、複雑な分散トランザクション シナリオを処理する必要があります。
3. 分散トランザクションの状況や実行状況を一元的に管理・監視する必要がある。
要約すると、Seata はデータ XA プロトコルと密接に関連する分散トランザクション ソリューションです。XA プロトコルを統合することにより、Seata は分散トランザクションをサポートし、分散トランザクションの開発と管理を簡素化します。高性能で信頼性の高いトランザクション サポートを提供し、複雑な分散環境やデータの一貫性が必要なシナリオに適しています。