关系型数据库使用协议处理分布式事务，以确保多个系统之间的原子性。最常见的方法是两阶段提交协议 (2PC)。在 2PC 中，协调器节点管理所有参与数据库的事务。在第一阶段（准备阶段），协调器询问每个参与者是否可以提交事务。每个参与者在本地验证操作，并回复“是”或“否”。如果所有参与者都同意，则协调器进入第二阶段（提交阶段），指示所有参与者完成事务。如果任何参与者拒绝准备阶段，则协调器中止事务。例如，在单独的数据库中的两个银行账户之间转移资金将使用 2PC 来确保两个转移都成功或都不成功。
虽然 2PC 保证了原子性，但它也有局限性。如果协调器在准备阶段失败，可能会出现阻塞问题，导致参与者处于不确定的状态，直到恢复。为了解决这个问题，一些系统使用优化，如三阶段提交 (3PC)，它增加了一个预提交阶段来减少阻塞，但这增加了复杂性。或者，数据库可能实现补偿事务（例如，如果后续步骤失败则撤销付款）或采用Sagas等模式，将事务分解为更小的、可逆的步骤。例如，电子商务系统可以先扣除库存，然后处理付款，如果付款失败，则自动退款。这些方法牺牲了严格的原子性，以换取分布式环境中的灵活性。
开发人员还必须考虑分布式事务中的延迟和故障模式。网络分区或慢节点会延迟 2PC 阶段，导致超时和重试。为了缓解这种情况，数据库通常包含日志记录机制（例如，事务日志）来跟踪进度并从崩溃中恢复。MySQL 中的 XA 事务 或 PostgreSQL 的两阶段提交支持等工具提供了用于管理分布式事务的内置接口。但是，对于边缘情况，例如在协调器故障后解决卡住的事务，可能仍需要人工干预。适当的监控、幂等操作和清晰的回滚策略对于维持这些场景中的可靠性至关重要。