Verteilte Sperren und verteilte Transaktionstechnologie in PHP

Mit der rasanten Entwicklung des Internetgeschäfts sind Themen wie hohe Parallelität und die Bereitstellung mehrerer Computerräume immer komplexer geworden. In diesem Zusammenhang gewinnen Distributed-Lock- und Distributed-Transaction-Technologien immer mehr an Bedeutung.

Distributed Lock ist ein Mechanismus, der verwendet wird, um den Zugriff mehrerer Prozesse in einem verteilten System auf gemeinsam genutzte Ressourcen zu koordinieren. In einer eigenständigen Umgebung können Mutex-Sperren verwendet werden, um eine Synchronisierung zu erreichen. In einer verteilten Umgebung können jedoch mehrere Prozesse auf verschiedene Server verteilt sein, und Mutex-Sperren können nur einen Prozess sperren und die Synchronisierung zwischen Maschinen nicht koordinieren. Verteilte Sperren sollen dieses Problem lösen. Sie können einen Code oder Daten sperren und sicherstellen, dass nur ein Prozess auf den Code oder die Daten zugreifen kann, wodurch die Konsistenz und Zuverlässigkeit der Daten gewährleistet wird.

In PHP gehören Redlock und Redisson zu den gängigen Lösungen zur Implementierung verteilter Sperren. Redlock ist ein offiziell von Redis bereitgestellter verteilter Sperralgorithmus. Er wird auf Basis von Redis implementiert und gewährleistet die Zuverlässigkeit von Sperrvorgängen zwischen mehreren Redis-Instanzen. Redisson ist ein Java Redis-Client, der eine API für verteilte Sperren bereitstellt, die in Verbindung mit einem Redis-Cluster verwendet werden kann, um verteilte Sperren bei hoher Parallelität zu erreichen.

Im Gegensatz zu verteilten Sperren sind verteilte Transaktionen ein Mechanismus, der die Atomizität, Konsistenz, Isolation und Haltbarkeit mehrerer Datenoperationen zwischen verschiedenen Maschinen gewährleistet. In einem eigenständigen System können Transaktionen verwendet werden, um sicherzustellen, dass mehrere Datenoperationen alle gleichzeitig ausgeführt oder alle zurückgesetzt werden. In einem verteilten System können jedoch mehrere Transaktionen auf verschiedene Server verteilt sein und auf denselben Daten basieren. Wenn es keinen geeigneten Mechanismus gibt, um die Atomizität und Konsistenz dieser Vorgänge sicherzustellen, kommt es zu Dateninkonsistenzen.

In PHP gehören zu den gängigen Lösungen für verteilte Transaktionen TCC und XA. TCC ist ein verteiltes Transaktionsprotokoll, das auf einem Kompensationsmechanismus basiert. Es unterteilt verteilte Transaktionen in die Testphase, die Bestätigungsphase und die Abbruchphase, um die Atomizität und Konsistenz der Transaktionen sicherzustellen. XA ist ein verteiltes Transaktionsprotokoll, das die Transaktionsverwaltung von Anwendungen trennt und die Kontrolle an das Datenbankverwaltungssystem übergibt und so die Atomizität und Konsistenz von Transaktionen zwischen verschiedenen Datenbanken gewährleistet. XA kann mithilfe der PDO-Erweiterung in PHP implementiert werden.

Obwohl verteilte Sperren und verteilte Transaktionen das Problem der Ressourcenkoordination und Datenkonsistenz in verteilten Systemen lösen, erzeugen beide einen gewissen Leistungsaufwand und eine gewisse Komplexität. In praktischen Anwendungen müssen Komplexität und Leistung abgewogen werden, um eine geeignete technische Lösung auszuwählen.

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