在单阶段和多阶段中提交事务

项目
04/06/2023

事务中所使用的每个资源都由资源管理器 (RM) 进行管理，而资源管理器的操作则由事务管理器 (TM) 进行协调。在事务中将资源登记为参与者主题将讨论如何在事务中登记一个资源（或多个资源）。本主题讨论如何在已登记的资源之间协调事务提交。

当事务结束时，应用程序会请求提交或回滚事务。事务管理器必须消除类似于以下的风险：有些资源管理器投票决定提交，而有些资源管理器却投票决定回滚事务。

如果事务涉及到多个资源，则必须执行两阶段提交 (2PC)。两阶段提交协议（准备阶段和提交阶段）可确保在事务结束时，会完全提交或完全回滚对所有资源的所有更改。然后，会向所有参与者通知最终结果。有关两阶段提交协议的详细论述，请参考 Jim Gray 所著的 Transaction Processing : Concepts and Techniques (Morgan Kaufmann Series in Data Management Systems) ISBN:1558601902（《事务处理：概念和技术》（数据管理系统中的 Morgan Kaufmann 系列）ISBN:1558601902）一书。

此外，还可以通过参与单阶段提交协议来优化事务的性能。有关更多信息，请参阅使用单阶段提交和可提升的单阶段通知进行优化。

如果只希望得到事务结果的通知，而不希望参与投票，则应注册 TransactionCompleted 事件。

两阶段提交 (2PC)

在第一个事务阶段，事务管理器将查询每个资源以确定是应提交还是回滚事务。在第二个事务阶段，事务管理器会向每个资源通知它的查询结果，以便它可以执行任何必要的清理。

若要参与这种事务，资源管理器必须实现 IEnlistmentNotification 接口，该接口提供在 2PC 期间由 TM 作为通知调用的方法。下面的示例演示了一个这种实现的示例。

class myEnlistmentClass : IEnlistmentNotification
{
    public void Prepare(PreparingEnlistment preparingEnlistment)
    {
        Console.WriteLine("Prepare notification received");

        //Perform transactional work

        //If work finished correctly, reply prepared
        preparingEnlistment.Prepared();

        // otherwise, do a ForceRollback
        preparingEnlistment.ForceRollback();
    }

    public void Commit(Enlistment enlistment)
    {
        Console.WriteLine("Commit notification received");

        //Do any work necessary when commit notification is received

        //Declare done on the enlistment
        enlistment.Done();
    }

    public void Rollback(Enlistment enlistment)
    {
        Console.WriteLine("Rollback notification received");

        //Do any work necessary when rollback notification is received

        //Declare done on the enlistment
        enlistment.Done();
    }

    public void InDoubt(Enlistment enlistment)
    {
        Console.WriteLine("In doubt notification received");

        //Do any work necessary when in doubt notification is received

        //Declare done on the enlistment
        enlistment.Done();
    }
}

Public Class EnlistmentClass
    Implements IEnlistmentNotification

    Public Sub Prepare(ByVal myPreparingEnlistment As PreparingEnlistment) Implements System.Transactions.IEnlistmentNotification.Prepare
        Console.WriteLine("Prepare notification received")

        'Perform transactional work

        'If work finished correctly, reply with prepared
        myPreparingEnlistment.Prepared()
    End Sub

    Public Sub Commit(ByVal myEnlistment As Enlistment) Implements System.Transactions.IEnlistmentNotification.Commit
        Console.WriteLine("Commit notification received")

        'Do any work necessary when commit notification is received

        'Declare done on the enlistment
        myEnlistment.Done()
    End Sub

    Public Sub Rollback(ByVal myEnlistment As Enlistment) Implements System.Transactions.IEnlistmentNotification.Rollback
        Console.WriteLine("Rollback notification received")

        'Do any work necessary when rollback notification is received

        'Declare done on the enlistment
        myEnlistment.Done()
    End Sub

    Public Sub InDoubt(ByVal myEnlistment As Enlistment) Implements System.Transactions.IEnlistmentNotification.InDoubt
        Console.WriteLine("In doubt notification received")

        'Do any work necessary when in doubt notification is received

        'Declare done on the enlistment
        myEnlistment.Done()
    End Sub
End Class

准备阶段（第 1 阶段）

在从应用程序接收到 Commit 请求时，事务管理器会对每个已登记的资源调用 Prepare 方法来开始所有已登记参与者的准备阶段，以便获取事务上每个资源的投票。

实现 IEnlistmentNotification 接口的资源管理器应先实现 Prepare(PreparingEnlistment) 方法，如下面的简单示例所示。

public void Prepare(PreparingEnlistment preparingEnlistment)  
{  
     Console.WriteLine("Prepare notification received");  
     //Perform work  
  
     Console.Write("reply with prepared? [Y|N] ");  
     c = Console.ReadKey();  
     Console.WriteLine();  
  
     //If work finished correctly, reply with prepared  
     if ((c.KeyChar == 'Y') || (c.KeyChar == 'y'))  
     {  
          preparingEnlistment.Prepared();  
          break;  
     }  
  
     // otherwise, do a ForceRollback  
     else if ((c.KeyChar == 'N') || (c.KeyChar == 'n'))  
     {  
          preparingEnlistment.ForceRollback();  
          break;  
     }  
}

当持久资源管理器接收到此调用时，它应记录事务的恢复信息（可通过检索 RecoveryInformation 属性获取）以及在提交时完成事务所需的任何信息。无需在 Prepare 方法中执行这一操作，因为 RM 可在辅助线程上执行此操作。

当 RM 完成其准备工作后，应调用 Prepared 或 ForceRollback 方法来投票决定是提交还是回滚。请注意，PreparingEnlistment 类从 Done 类继承 Enlistment 方法。如果在准备阶段在 PreparingEnlistment 回调时调用此方法，则此方法会向 TM 通知这是只读登记（也就是说，资源管理器可读取但不能更新受事务保护的数据），并且 RM 不会再从事务管理器接收到有关第 2 阶段中事务结果的任何通知。

在所有资源管理器都对 Prepared 投票后，会向应用程序通知事务已成功提交。

提交阶段（第 2 阶段）

在事务的第二阶段，如果事务管理器从所有资源管理器均获悉准备成功（所有资源管理器都已在第 1 阶段结束时调用了 Prepared），则会为每个资源管理器调用 Commit 方法。这样，资源管理器就可使更改永久固定下来并完成提交。

如果有任何资源管理器报告在第 1 阶段的准备失败，则事务管理器应为每个资源管理器调用 Rollback 方法，并向应用程序指出提交失败。

因此，资源管理器应实现下列方法。

public void Commit (Enlistment enlistment)  
{  
     // Do any work necessary when commit notification is received  
  
     // Declare done on the enlistment  
     enlistment.Done();  
}  
  
public void Rollback (Enlistment enlistment)  
{  
     // Do any work necessary when rollback notification is received  
  
     // Declare done on the enlistment
     enlistment.Done();
}

RM 应根据通知类型执行完成事务所需的所有工作，并在 Done 参数上调用 Enlistment 方法来向 TM 通知它已完成。可在辅助线程上完成此工作。请注意，第 2 阶段的通知可能在第 1 阶段调用了 Prepared 方法的同一线程上发生内联。因此，在调用 Prepared 后，您不应执行任何预计在收到第 2 阶段通知前就可完成的操作（如释放锁定）。

实现 InDoubt

最后，应为可变资源管理器实现 InDoubt 方法。如果事务管理器与一个或多个参与者失去联系，以致这些参与者的状态是未知的，则会调用此方法。如果发生这种情况，则应将相关事宜记录下来，以便可在以后调查是否有任何事务参与者事后处于不一致状态。

public void InDoubt (Enlistment enlistment)  
{  
     // log this  
     enlistment.Done();  
}

单阶段提交优化

单阶段提交协议在运行时更有效，因为使用它，无需进行任何显式协调就可执行所有更新。有关此协议的更多信息，请参阅使用单阶段提交和可提升的单阶段通知进行优化。

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