三阶段提交协议
三阶段提交协议出现背景：我们初识分布式系统篇说过，分布式系统遵守CAP理论，于是我们在权衡之中，拿取部分一致性换取可用性。在BASE理论中，业界大佬通过长时间的测试和总结，设计出了二阶段提交协议（2PC），但是2PC设计中还存在缺陷，于是就有了三阶段提交协议，这便是3PC的诞生背景。
1. 三阶段提交协议
三阶段提交（Three-phase commit）也叫三阶段提交协议，是在计算机网络及数据库的范畴下，使得一个分布式系统内的所有节点能够执行事务的提交的一种分布式算法。三阶段提交是为解决两阶段提交协议的缺点而设计的。
三阶段提交升级点（基于二阶段）：
<1>三阶段提交协议引入了超时机制。
<2>在第一阶段和第二阶段中，引入了一个准备阶段。保证了在最后提交阶段之前各参与节点的状态是一致的。
简单讲：就是除了引入超时机制之外，3PC把2PC的准备阶段再次一分为二，这样三阶段提交就有CanCommit、PreCommit、DoCommit三个阶段。
2.三个阶段详解
- 第一阶段（CanCommit 阶段）
类似于2PC的准备（第一）阶段。协调者向参与者发送commit请求，参与者如果可以提交就返回Yes响应，否则返回No响应。
1.事务询问：
协调者向参与者发送CanCommit请求。询问是否可以执行事务提交操作。然后开始等待参与者的响应。
2.响应反馈
参与者接到CanCommit请求之后，正常情况下，
如果其自身认为可以顺利执行事务，则返回Yes响应，并进入预备状态。
否则反馈No。
- 第二阶段（PreCommit 阶段）
协调者根据参与者的反应情况来决定是否可以记性事务的PreCommit操作。根据响应情况，有以下两种可能。
如果响应Yes，则：
1.发送预提交请求：
协调者向参与者发送PreCommit请求，并进入Prepared阶段。
2.事务预提交
参与者接收到PreCommit请求后，会执行事务操作，并将undo和redo信息记录到事务日志中。
3.响应反馈
如果参与者成功的执行了事务操作，则返回ACK响应，同时开始等待最终指令。
假如有任何一个参与者向协调者发送了No响应，或者等待超时之后，协调者都没有接到参与者的响应，那么就执行事务的中断。则有：
1.发送中断请求：
协调者向所有参与者发送abort请求。
2.中断事务
参与者收到来自协调者的abort请求之后（或超时之后，仍未收到协调者的请求），执行事务的中断。
- 第三阶段（doCommit 阶段）
该阶段进行真正的事务提交，也可以分为执行提交和中断事务两种情况。
如果执行成功，则有如下操作：
1.发送提交请求
协调者接收到参与者发送的ACK响应，那么它将从预提交状态进入到提交状态。
并向所有参与者发送doCommit请求。
2.事务提交
参与者接收到doCommit请求之后，执行正式的事务提交。
并在完成事务提交之后释放所有事务资源。
3.响应反馈
事务提交完之后，向协调者发送ACK响应。
4.完成事务
协调者接收到所有参与者的ACK响应之后，完成事务。
协调者没有接收到参与者发送的ACK响应（可能是接受者发送的不是ACK响应，也可能响应超时），那么就会执行中断事务。则有如下操作：
1.发送中断请求
协调者向所有参与者发送abort请求
2.事务回滚
参与者接收到abort请求之后，利用其在阶段二记录的undo信息来执行事务的回滚操作，
并在完成回滚之后释放所有的事务资源。
3.反馈结果
参与者完成事务回滚之后，向协调者发送ACK消息
4.中断事务
协调者接收到参与者反馈的ACK消息之后，执行事务的中断。
注意：在doCommit阶段，如果参与者无法及时接收到来自协调者的doCommit或者rebort请求时，会在等待超时之后，会继续进行事务的提交。（其实这个应该是基于概率来决定的，当进入第三阶段时，说明参与者在第二阶段已经收到了PreCommit请求，那么协调者产生PreCommit请求的前提条件是他在第二阶段开始之前，收到所有参与者的CanCommit响应都是Yes。（一旦参与者收到了PreCommit，意味他知道大家其实都同意修改了）所以，一句话概括就是，当进入第三阶段时，由于网络超时等原因，虽然参与者没有收到commit或者abort响应，但是它有理由相信：成功提交的几率很大。 ）
3.三阶段提交协议（3PC）存在的问题
相对于2PC，3PC主要解决的单点故障问题，并减少阻塞，因为一旦参与者无法及时收到来自协调者的信息之后，他会默认执行commit。而不会一直持有事务资源并处于阻塞状态。但是这种机制也会导致数据一致性问题，因为，由于网络原因，协调者发送的abort响应没有及时被参与者接收到，那么参与者在等待超时之后执行了commit操作。这样就和其他接到abort命令并执行回滚的参与者之间存在数据不一致的情况。
总结：了解了2PC和3PC之后，我们可以发现，无论是二阶段提交还是三阶段提交都无法彻底解决分布式的一致性问题。Google Chubby的作者Mike Burrows说过， there is only one consensus protocol, and that’s Paxos” – all other approaches are just broken versions of Paxos. 意即世上只有一种一致性算法，那就是Paxos，所有其他一致性算法都是Paxos算法的不完整版。
