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SQL XA 分布式事务的二阶段提交与单机事务性能代价权衡

冰川箭仙

冰川箭仙

发布时间:2026-02-16 14:05:31

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来源于php中文网

原创

xa事务比本地事务慢得多,因其强制两阶段提交,引入至少两次rpc、tm日志持久化、超时重试等开销,吞吐量仅为本地事务1/5–1/3,p99延迟翻3–8倍。

sql xa 分布式事务的二阶段提交与单机事务性能代价权衡

XA 事务为什么比本地事务慢得多

因为 XA 强制引入网络往返和全局协调开销,不是“加个开关就能用”的平滑升级。单机事务在内存里完成的 commit,XA 至少要走两次 RPC:一次问所有参与者“准备好了吗”,一次再统一发“提交”或“回滚”。中间还夹着事务管理器(TM)持久化日志、等待超时、协调失败重试等环节。

常见错误现象:XA PREPARE 卡住几秒、XA COMMIT 返回超时、MySQL 错误日志里反复出现 ER_XA_RBTIMEOUTER_XAER_RMFAIL

  • 哪怕所有资源都在同一台机器上(比如 MySQL + Redis 封装成 XA Resource),只要用了 XA 协议,就绕不开两阶段的同步阻塞模型
  • MySQL 的 XA START 不支持自动 commit,必须显式 XA ENDXA PREPAREXA COMMIT,漏掉任一环都会让事务卡在 PREPARED 状态,长期占用连接和锁
  • PostgreSQL 的 pg_xa 扩展、Oracle 的 DBMS_XA 包,底层都依赖 XID 全局唯一性校验,跨服务传错 xid 字符串格式(比如多空格、非法字符)会导致 XAER_INVAL

什么时候真该用 XA,而不是业务层补偿

XA 只在“强一致性不可妥协 + 参与方都支持 XA 协议 + 运维能兜住协调器单点”这三点同时满足时才值得考虑。多数微服务场景下,它反而是故障放大器。

使用场景举例:银行核心系统中,同一笔借贷必须原子写入总账库(Oracle)和明细库(DB2),且监管要求事务级审计追踪,不允许最终一致。

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  • 不要用 XA 协调 HTTP 服务(如调用下游 REST 接口)——HTTP 本身不提供 prepare 能力,强行封装只会让失败路径更难诊断
  • MySQL 8.0+ 虽支持 XA,但默认关闭 innodb_support_xa(已废弃),实际启用需确认 binlog_format=ROWsync_binlog=1,否则主从不一致风险陡增
  • Java 应用用 JTA 时,UserTransaction 的生命周期必须严格绑定线程,线程池复用下容易把 A 请求的 XA 分支混进 B 请求,触发 XAER_DUPID

MySQL XA 实操中三个最容易漏的配置点

不是执行了 XA START 就算进了分布式事务——MySQL 侧有三处隐性门槛,缺一不可。

  • max_prepared_statements_count 默认是 16,高并发下很快耗尽,报错 ER_CANT_DO_THIS_DURING_AN_TRANSACTION;建议调到 512 以上并监控 Com_xa_prepare 指标
  • 必须用 mysql_real_connect() 连接时传 CLIENT_PROTOCOL_41 标志,旧版 C API 或某些 ORM(如早期 MyBatis)未显式开启,会导致 XA START 被静默忽略
  • 执行 XA RECOVER 查看待处理分支时,结果集里的 formatIDgtrid_lengthbqual_length 必须和你代码里构造的 XID 三元组完全一致;MySQL 对大小写和填充字符敏感,HEX('abc')'616263'XA COMMIT 时会被视为不同事务

性能代价到底有多大:一个可测的参照系

在千兆内网、同机房部署下,纯写入场景中,XA 事务吞吐量通常是本地事务的 1/5 到 1/3,P99 延迟翻 3–8 倍。这不是配置问题,是协议本质决定的。

你可以用这个最小闭环验证:sysbencholtp_write_only,对比开启 xa=on 和关掉后的 TPS 与延迟分布。注意关掉 binlog 后 XA 不可用,所以真实压测必须带 --mysql-binlog

  • TPS 下降主因不是 CPU,而是网络 RTT 累积——每个 XA 分支至少增加 2×RTT,三节点就是 6×,而本地事务 RTT≈0
  • MySQL 的 XA PREPARE 会强制刷盘一次 redo log + 一次 binlog(即使 sync_binlog=0),这是硬性 I/O 开销,无法绕过
  • 别信“异步 XA”方案——所谓异步只是把协调逻辑移到应用层,失败后仍要人工介入清理 PREPARED 状态,反而更难追溯

真正难处理的是 PREPARED 状态残留:它不释放行锁、不释放 undo log、不释放连接,只靠 XA RECOVER 手动捞出来 XA ROLLBACK。没人盯的话,可能撑爆 innodb_log_file_size 或填满 tmp_table_size

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