[发明专利]保证交易一致性的方法

说明书

本发明涉及到在银行、证券和电信等联机事物处理系统中保证数据处理的一致性的方法，特别是涉及到一种在网络和主机系统可能出现故障的情况下通过核对和重复提交/撤销来保证数据处理一致性的方法。

以A、B、C三台电脑为例，它们之间通过网络连接起来，构成一个具有分布式处理能力的计算机网络系统。在这个系统中有一笔业务需要由这三台电脑合作处理，这笔业务的成功是指在每台电脑上处理均成功，业务的失败是指在每台电脑上处理均失败。也就是保证所有处理成功均成功，失败均失败的原则，即保证交易的一致性。由于有网络传输故障和电脑处理故障的可能性存在，会使得一笔业务的处理在有的电脑上成功，在有的电脑上失败。如何保证这笔业务满足前面定义的成功/失败原则，保证交易的一致性是一个重要的问题。解决这一问题的难点在于：1.电脑系统处理的不可靠性

电脑系统由硬件、操作系统、数据库系统、中间件系统、应用处理系统和大量数据组成，由于这些系统本身的复杂性，不可能保证每次处理结果均为成功，其处理失败的可能性是一个必然存在。2.网络传输的不可靠性

一笔业务要由若干(例如三台)电脑协同处理完成，必须依靠网络传输系统把这笔业务的一部分，从一台电脑传送到其它的电脑上去处理，并且每台电脑必须依据其它电脑处理的结果是成功还是失败以决定其自身的处理结果，这样才能保证成功均成功，失败均失败的一致性原则。但不幸的是，在网络故障存在的情况下，从理论上无法保证三台电脑对该业务处理的结果一致。例如，在一个网络系统中，如果电脑A通过网络与电脑B联接，要实现A与B的同步变化，由于网络传输故障的存在，不管A、B之间如何相互发送确认信息，A、B两点的状态都无法保证100％的一致。

综上所述，由于电脑系统处理故障和网络传输故障的存在，在任何情况下均要100％保证一笔业务在A、B、C三台电脑上处理全部成功或全部失败的一致性是无法作到的。解决问题的传统方法及缺陷：1.允许电脑处理结果的不一致性，通过后期手工方式解决不一致性。结果一段时间内数据不一致，可能给银行或其它业务部门带来损失。2.增加握手次数，试图达到保证A、B、C三台电脑的处理结果一致性。结果降低了系统的处理效率，但并未从根本上解决问题。3.两阶段提交协议(2PC)

两阶段提交协议是针对提交分布式事务的握手协议。这种协议把参加提交的各个节点分为一个提交协调者(Coordinator)和多个提交参与者(Participant)，每个提交参与者有三种状态。

非提交状态：此时未对提交或终止提交表决；

中间状态：已经表决但不知道表决结果；

决定状态：已知道提交或终止提交的决定。

在一个分布式事务的提交过程中，协调者和参与者各经过以下两个阶段。

协调者阶段一：

协调者获得参加交易的所有节点清单；

协调者在自己的日志文件中写一个记录，此记录包含节点清单；

协调者给所有参与者发一个“准备提交”消息；

协调者等待各参与者的响应消息，此消息是表示每个参与者能

否提交的表决消息；

若超时时间到但协调者并未收到全部参与者的响应，协调者就

在日志中登记提交终止记录，并给所有提交参与者发送终止提

交消息。

协调者阶段二：

如果一个或多个协调者表决为“不”，协调者在日志中登记提

交终止记录，并给所有交易参与者发送终止提交信息；

如果所有的表决为““是””(包括协调者自己)，协调者在日

志中登记提交记录，并给所有提交参与者发送提交消息；

协调者等待参与者发回的确认消息；

当所有参与者应答后，协调者在日志中登记事务完成信息，表

明此事务提交完成。

参与者阶段一：

等待协调者发来的“准备提交”的消息；

若收到“准备提交”前已超时，或事务已经失败，则本节点在日

志中登记终止记录；

为了回答“准备提交”消息，每个节点把事务的日志记录写在

磁盘上，以便为回答““是””或““否”做准备；

如果本节点表决为““是””，那么它在日志中登记““提交临

近””记录，并向提交协调者发““是””消息；

如果本节点表决为““否””，那么它在日志中登记““终止提

交””记录，并向提交协调者发““否””消息。

参与者阶段二：

处于““提交临近””状态的节点等待提交协调者根据各参与者