Saga 模式 | 如何使用微服務(wù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)事務(wù)
最強(qiáng)大的事務(wù)類型之一稱為兩階段提交,當(dāng)?shù)谝粋€(gè)事務(wù)的提交取決于第二個(gè)事務(wù)的完成時(shí),它是摘要。特別是當(dāng)您必須同時(shí)更新多個(gè)實(shí)體時(shí),例如確認(rèn)訂單和立即更新庫存時(shí),它非常有用。
但是,例如,當(dāng)您使用微服務(wù)時(shí),事情變得更加復(fù)雜。每個(gè)服務(wù)都是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng),擁有自己的數(shù)據(jù)庫,您不再可以利用本地兩階段提交的簡單性來維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)的一致性。
當(dāng)你失去這種能力時(shí),RDBMS成為一個(gè)非常糟糕的存儲(chǔ)選擇,因?yàn)槟憧梢酝瓿上嗤摹皢螌?shí)體原子事務(wù)”,但只需使用像Couchbase這樣的NoSQL數(shù)據(jù)庫就可以快幾十倍。這就是為什么大多數(shù)使用微服務(wù)的公司也在使用NoSQL。
要舉例說明此問題,請(qǐng)考慮以下電子商務(wù)系統(tǒng)的高級(jí)微服務(wù)架構(gòu):
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在上面的示例中,人們不能只在一個(gè)ACID交易中下訂單,向客戶收費(fèi),更新庫存,并將其發(fā)送到交貨。要始終如一地執(zhí)行此整個(gè)流程,您將需要?jiǎng)?chuàng)建分布式事務(wù)。
我們都知道實(shí)現(xiàn)分布式任務(wù)是多么困難,不幸的是,交易也不例外。處理瞬態(tài)狀態(tài),服務(wù),隔離和回滾之間的最終一致性是在設(shè)計(jì)階段應(yīng)該考慮的場景。
幸運(yùn)的是,我們已經(jīng)為它提出了一些好的模式,因?yàn)槲覀円呀?jīng)實(shí)施分布式事務(wù)已有二十多年了。我今天要談的那個(gè)叫做Saga模式。
傳奇(Saga)模式
分布式事務(wù)最著名的模式之一稱為Saga。關(guān)于它的第一篇論文發(fā)表于1987年,從那時(shí)起它就成了一種流行的解決方案。
Saga是一系列本地事務(wù),其中每個(gè)事務(wù)在單個(gè)服務(wù)中更新數(shù)據(jù)。第一個(gè)事務(wù)由對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)操作的外部請(qǐng)求啟動(dòng),然后每個(gè)后續(xù)步驟由前一個(gè)完成觸發(fā)。
使用我們之前的電子商務(wù)示例,在一個(gè)非常高級(jí)的設(shè)計(jì)中,Saga實(shí)現(xiàn)如下所示:
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有幾種不同的方法來實(shí)現(xiàn)傳奇交易,但最受歡迎的兩種方式是:
- 事件/Choreography(編舞):當(dāng)沒有中央?yún)f(xié)調(diào)時(shí),每個(gè)服務(wù)產(chǎn)生并監(jiān)聽其他服務(wù)的事件,并決定是否應(yīng)該采取行動(dòng)。
- 命令 / Orchestration(編曲):協(xié)調(diào)器服務(wù)負(fù)責(zé)集中saga的決策和排序業(yè)務(wù)邏輯。
讓我們更深入地了解每個(gè)實(shí)現(xiàn),以了解它們的工作原理。
事件/編舞
在事件/Choreography(編舞)方法中,第一個(gè)服務(wù)執(zhí)行事務(wù)然后發(fā)布事件。該事件由一個(gè)或多個(gè)服務(wù)監(jiān)聽,這些服務(wù)執(zhí)行本地事務(wù)并發(fā)布(或不發(fā)布)新事件。
當(dāng)最后一個(gè)服務(wù)執(zhí)行其本地事務(wù)并且不發(fā)布任何事件時(shí),分布式事務(wù)結(jié)束,或者任何傳奇(Saga)參與者都不會(huì)聽到發(fā)布的事件。
讓我們看看它在我們的電子商務(wù)示例中的樣子:
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- 訂單服務(wù)保存新訂單,將狀態(tài)設(shè)置為掛起并發(fā)布名為ORDER_CREATED_EVENT的事件。
- 付款服務(wù)偵聽ORDER_CREATED_EVENT,向客戶收費(fèi)并發(fā)布事件BILLED_ORDER_EVENT。
- Stock Service監(jiān)聽BILLED_ORDER_EVENT,更新庫存,準(zhǔn)備訂單中購買的產(chǎn)品并發(fā)布ORDER_PREPARED_EVENT。
- Delivery Service偵聽ORDER_PREPARED_EVENT,然后選擇并交付產(chǎn)品。最后,它發(fā)布了ORDER_DELIVERED_EVENT
- 最后,Order Service偵聽ORDER_DELIVERED_EVENT并將訂單狀態(tài)設(shè)置為已結(jié)束。
在上面的情況中,如果需要跟蹤訂單的狀態(tài),訂單服務(wù)可以簡單地監(jiān)聽所有事件并更新其狀態(tài)。
分布式事務(wù)中的回滾
回滾分布式事務(wù)并非免費(fèi)。通常,您必須實(shí)施另一個(gè)操作/事務(wù)來補(bǔ)償之前已完成的操作。
假設(shè)Stock Service在交易期間失敗了。讓我們看看回滾會(huì)是什么樣子:
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- 庫存服務(wù)生產(chǎn)PRODUCT_OUT_OF_STOCK_EVENT;
- 訂單服務(wù)和付款服務(wù)都會(huì)收聽上一條消息:
- 付款服務(wù)退還客戶。
- 訂單服務(wù)將訂單狀態(tài)設(shè)置為失敗。
請(qǐng)注意,為每個(gè)事務(wù)定義一個(gè)公共共享ID至關(guān)重要,因此每當(dāng)您拋出一個(gè)事件時(shí),所有偵聽器都可以立即知道它所引用的事務(wù)。
Saga 事件/Choreography(編舞)設(shè)計(jì)的好處和缺點(diǎn)
事件/編排是實(shí)現(xiàn)Saga模式的自然方式;它簡單,易于理解,不需要太多的努力來構(gòu)建,并且所有參與者都是松散耦合的,因?yàn)樗麄儧]有彼此的直接知識(shí)。如果您的交易涉及2到4個(gè)步驟,那么它可能非常合適。
但是,如果您不斷在事務(wù)中添加額外的步驟,這種方法很快就會(huì)變得混亂,因?yàn)楹茈y跟蹤哪些服務(wù)監(jiān)聽哪些事件。此外,它還可能在服務(wù)之間添加循環(huán)依賴,因?yàn)樗鼈儽仨氂嗛啽舜说氖录?/p>
最后,使用這種設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)測試會(huì)很棘手。為了模擬事務(wù)行為,您應(yīng)該運(yùn)行所有服務(wù)。