初識Open/X XA
XA是DTP的一部分接口規範。
Distributed Transaction Processing（DTP）
DTP是一種實現分佈式事務處理系統的概念模型，OSI和Open/X組織都有正式文檔來定義它：
- X/Open Guide, Distributed Transaction Processing Reference Model, X/Open Company Ltd., October 1991.
- The ISO/IEC Open Systems Interconnection (OSI) Distributed Transaction Processing (DTP) standard.
- ISO/IEC DIS 10026-1 (1991) (model)
- ISO/IEC DIS 10026-2 (1991) (service)
- ISO/IEC DIS 10026-3 (1991) (protocol)
爲了簡化理解，我們只考慮它的靜態結構。在DTP的經典結構圖（下圖）中，整套系統由三種角色構成。
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應用程序（Application Program，AP）
這個角色要做兩件事情，
一方面是定義構成整個事務所需要的所有操作（就是圖中的2，通過TX接口定義事務邊界）
另一方面是親自訪問資源節點來執行操作（就是圖中的1）。
The AP defines ** transactions ** and accesses ** resources ** within transaction boundaries.
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資源管理器（Resource Managers，RM）
這個角色是管理着某些共享資源的自治域，比如說一個MySQL數據庫實例。在DTP裏面，還有兩個要求，
一是RM自身必須是支持事務的，
二是RM能夠根據將全局（分佈式）事務標識定位到自己內部的對應事務。
Every RM in the DTP environment must support transactions as described in Section 2.2.1 on page 4
An RM is responsible for mapping its recoverable units of work to the global transaction
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事務管理器（Transaction Manager，TM）
這個角色能與AP和RM直接通信，協調AP和RM來實現分佈式事務的完整性。
主要的工作是
（1）、提供AP註冊全局事務的接口
（2）、頒發全局事務標識（GTID之類 的）
（3）、存儲/管理全局事務的內容
（4）、決策並指揮RM做commit/rollback。
XA是RM和TM的交互規範和接口定義，XA 就是 X/Open DTP 定義的交易中間件與數據庫之間的接口規範（即接口函數），交易中間件用它來通知數據庫事務的開始、結束以及提交、回滾等。 XA 接口函數由數據庫廠商提供，大部分數據庫都提供了XA接口實現。
更完整的一張圖如下：
eXtended Architecture（XA）
TM和RM們之間使用的是上文提到的《ISO/TEC DIS 10026-1 (1991) (model)》所定義的二階段提交。
在XA規範的描述中，兩階段提交TM協調RM們完成已定義的全局事務的方法，AP找TM申請/註冊全局事務的動作並不是二階段提交的保障內容。
二階段提交（two-phase commit）
對於單個全局（分佈式）事務，在DTP環境中，二階段提交流程大致如下：
- 第一階段（Phase 1）
TM請求所有RM進行準備（prepare commit, or prepare），並告知它們各自需要做的局部事務（transaction branche）。
RM收到請求後，如果判斷可以完成自己的局部事務，那就持久化局部事務的工作內容，再給TM肯定答覆；要是發生了其他情況，那給TM的都是否定答覆。在發送了否定答覆並回滾了局部事務之後，RM才能丟棄持久化了的局部事務信息。
- 第二階段（Phase 2）
TM根據情況（比如說所有RM都prepare成功，或者，AP通知它要rollback等），先持久化它對這個全局事務的處理決定和所涉及的RM清單，然後通知所有涉及的RM去提交（commit）或者回滾（rollback）它們的局部事務。
RM們處理完自己的局部事務後，將返回值告訴TM之後，TM纔可以清除掉包括剛纔持久化的處理決定和RM清單在內的這個全局事務的信息。
兩階段提交的協議層面優化
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只讀斷言
在Phase 1中，RM可以斷言“我這邊不涉及數據增刪改”來答覆TM的prepare請求，從而讓這個RM脫離當前的全局事務，從而免去了Phase 2。
這種優化發生在其他RM都完成prepare之前的話，使用了只讀斷言的RM早於AP其他動作（比如說這個RM返回那些只讀數據給AP）前，就釋放了相關數據的上下文（比如讀鎖之類的），這時候其他全局事務或者本地事務就有機會去改變這些數據，結果就是無法保障整個系統的可序列化特性——通俗點說那就會有髒讀的風險。
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一階段提交（one-phase commit）
如果需要增刪改的數據都在同一個RM上，TM可以使用一階段提交——跳過兩階段提交中的Phase 1，直接執行Phase 2。
但這種優化的本質是跳過Phase 1，這種情況下，RM自行決定了整個局部事務的結果，並且在答覆TM前就清除掉局部事務（因爲Phase 2中RM應答完請求後，TM就沒有必要去聯繫它了），這樣TM就沒有必要去持久化使用了這種優化的全局事務，也導致在某些系統故障（比如說由於網絡通信抖動，TM沒收到RM的回覆）時，TM可能會完全不知道這類事務的執行結果。
使用X/Open XA接口描述的二階段提交
X/Open的XA接口分爲兩類：
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一類是ax_開頭的，只有ax_reg()和ax_unreg()兩個，由TM提供給RM調用，從而支撐起RM加入/退出集羣時的動態註冊機制
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另一類是xa_開頭的，由RM提供給TM調用，用於實現二階段提交中的各種事務提交、恢復功能
下面是使用這些接口來描述的二階段提交的一個流程示意圖：
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在開始一個全局事務之前，涉及的RM必須通過ax_regr()，向TM註冊以加入集羣；對應的，在沒有事務需要處理的時候，RM可以通過ax_unreg()向TM要求註銷，離開集羣。
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TM在對一個RM執行xa_開頭的具體操作前，必須先通過xa_open()打開這個RM（本質是建立對話）——這其實也是分配XID的一個行爲；與之相應的，TM執行xa_close()來關閉RM。
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TM對RM調用的xa_start()和xa_stop()這對組合，一般用於標記局部事務的開頭和結尾。這裏需要注意的有三點：
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對於同一個RM，根據全局事務的要求，可以前後執行多對組合——俾如說，先標記一個流水賬INSERT的局部事務操作，然後再標記賬戶UPDATE的局部事務操作。
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TM執行該組合只是起到標記事務的作用，具體的業務命令是由AP交給RM的。
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該組合除了執行這些標記工作外，其實還能在RM中實現多線程的join/suspend/resume管理。
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TM調用RM的xa_prepare()來進行第一階段，調用xa_commit()或xa_rollback()執行第二階段。
XA接口清單
規範中使用ISO C描述了一個xa.h的頭文件，給出了XA接口的定義。
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ax_XXX接口
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ax_reg
向一個TM註冊一個RM -
ax_unreg
向一個TM註銷一個RM -
xa_XXX接口
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xa_close
停止當前AP對某個RM的使用 -
xa_commit
通知RM去提交局部事務（第二階段） -
xa_complete
詢問指定的異步xa_操作是否完成 -
xa_end
解除線程與局部事務的關聯 -
xa_forget
RM存在一種優化方式，就是在第一階段進行先行完成（heuristiccally complete）局部事務，從而儘早釋放資源（如釋放鎖等），但保留局部事務回滾能力與全局事務的對應關係等事務元數據；如果全局事務成功的話，TM通過這個接口許可RM廢棄這個事務的事務元數據 -
xa_open
初始化某個RM給當前AP使用 -
xa_prepare
通知目標RM進行第一階段工作 -
xa_recover
獲取指定RM上已完成了第一階段或者先行完成的XID清單 -
xa_rollback
通知指定RM回滾指定的局部事務 -
xa_start
啓動或恢復RM上的局部事務，換句話說，TM告訴這個RM，它後面的工作都與它現在給的XID相關。
參考
Distributed Transaction Processing: The XA Specification