两阶段提交java代码实现

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mob649e81637cea 2024-12-24 04:47:20 ©著作权

文章标签 ci 协调者段提交协议 文章分类 Java 后端开发

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两阶段提交算法在Java中的实现

在分布式系统中，确保事务的一致性至关重要。为此，常用的协议就是“两阶段提交（2PC）”协议。该协议用于协调多个参与者以完成一个全局事务。下面将为您介绍其基本原理并提供Java代码示例。

1. 两阶段提交协议的基本原理

两阶段提交协议分为两个阶段：

准备阶段（Prepare Phase）：协调者向所有参与者询问它们是否能提交事务。参与者需要准备并锁定所需资源。
提交阶段（Commit Phase）：若所有参与者均返回“可以提交”，协调者将发送提交命令；否则，发送回滚命令。

2. 甘特图表示

下面是两阶段提交协议的甘特图，展示了协调者和参与者之间的交互流程：

gantt
    title 两阶段提交协议流程
    section 准备阶段
    协调者向参与者发送prepare  :a1, 0, 5
    参与者处理请求           :a2, 0, 5
    参与者返回响应           :after a1  , 1d
    section 提交阶段
    协调者汇总结果           :a3, 5, 1d
    协调者向参与者发送commit :after a3, 1d
    参与者执行提交           :a4, 7d, 1d

3. Java代码实现示例

接下来，我们将使用Java实现一个简单的两阶段提交协议。为了简单起见，我们只模拟协调者和参与者的基本逻辑。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// 参与者接口
interface Participant {
    boolean prepare();
    void commit();
    void rollback();
}

// 协调者类
class Coordinator {
    private List<Participant> participants = new ArrayList<>();

    // 添加参与者
    public void addParticipant(Participant participant) {
        participants.add(participant);
    }

    // 执行两阶段提交
    public void executeTransaction() {
        boolean allPrepared = true;

        // 第一阶段：准备
        for (Participant participant : participants) {
            if (!participant.prepare()) {
                allPrepared = false;
                break; // 一旦有任何一个参与者准备失败，则退出
            }
        }

        // 第二阶段：提交
        if (allPrepared) {
            System.out.println("所有参与者已准备，提交事务...");
            for (Participant participant : participants) {
                participant.commit();
            }
        } else {
            System.out.println("有参与者准备失败，回滚事务...");
            for (Participant participant : participants) {
                participant.rollback();
            }
        }
    }
}

// 示例参与者实现
class ConcreteParticipant implements Participant {
    private String name;

    public ConcreteParticipant(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public boolean prepare() {
        System.out.println(name + ": 准备成功.");
        return true; // 模拟成功准备
    }

    @Override
    public void commit() {
        System.out.println(name + ": 提交成功.");
    }

    @Override
    public void rollback() {
        System.out.println(name + ": 事务已回滚.");
    }
}

// 主方法
public class TwoPhaseCommitDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Coordinator coordinator = new Coordinator();
        // 添加参与者
        coordinator.addParticipant(new ConcreteParticipant("参与者1"));
        coordinator.addParticipant(new ConcreteParticipant("参与者2"));

        // 执行两阶段提交
        coordinator.executeTransaction();
    }
}