干貨丨微服務(wù)架構(gòu)下的分布式數(shù)據(jù)管理 https://mp.weixin.qq.com/s/WYNrcBe0h_o7whRGxqsqwg
本文詳細(xì)的介紹了分布式數(shù)據(jù)管理的各種舉措和一些應(yīng)用案例揖膜,具有很強(qiáng)的實(shí)戰(zhàn)指導(dǎo)作用。
1.1 分布式數(shù)據(jù)管理之痛點(diǎn)
為了確保微服務(wù)之間松耦合,每個(gè)服務(wù)都有自己的數(shù)據(jù)庫, 有的是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(SQL)为牍,有的是非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(NoSQL)般甲。
開發(fā)企業(yè)事務(wù)往往牽涉到多個(gè)服務(wù)快耿,要想做到多個(gè)服務(wù)數(shù)據(jù)的一致性并非易事彼水,同樣条霜,在多個(gè)服務(wù)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢也充滿挑戰(zhàn)间雀。
我們以一個(gè)在線B2B商店為例悔详,客戶服務(wù) 包括了客戶的各種信息,例如可用信用等惹挟。
管理訂單茄螃,提供訂單服務(wù),則需要驗(yàn)證某個(gè)新訂單與客戶的信用限制沒有沖突连锯。
在單體應(yīng)用中归苍,訂單服務(wù)只需要使用傳統(tǒng)事務(wù)交易就可以一次性檢查可用信用和創(chuàng)建訂單用狱。
相反微服務(wù)架構(gòu)下,訂單和客戶表分別是相應(yīng)服務(wù)的私有表拼弃,如下圖所示:
訂單服務(wù)不能直接訪問客戶表夏伊,只能通過客戶服務(wù)發(fā)布的API來訪問或者使用分布式事務(wù), 也就是眾所周知的兩階段提交 (2PC)來訪問客戶表,2PC意義圖如下所示:
這里存在兩個(gè)挑戰(zhàn)肴敛,第一個(gè)挑戰(zhàn)是2PC除要求數(shù)據(jù)庫本身支持外署海,還要求服務(wù)的數(shù)據(jù)庫類型需要保持一致。
但是現(xiàn)在的微服務(wù)架構(gòu)中医男,每個(gè)服務(wù)的數(shù)據(jù)庫類型可能是不一樣的砸狞,有的可能是MySQL數(shù)據(jù)庫,有的也可能是NoSQL數(shù)據(jù)庫镀梭;
第二個(gè)挑戰(zhàn)是如何實(shí)現(xiàn)從多個(gè)服務(wù)中查詢數(shù)據(jù)刀森。假設(shè)應(yīng)用程序需要顯示一個(gè)客戶和他最近的訂單。如果訂單服務(wù)提供用于檢索客戶訂單的API报账,那么應(yīng)用程序端可以通過JOIN方式來檢索此數(shù)據(jù)研底,即應(yīng)用程序首選從客戶服務(wù)檢索客戶,并從訂單服務(wù)檢索客戶的訂單透罢。
然而榜晦,如果訂單服務(wù)僅支持通過其主鍵查找訂單(也許它使用僅支持基于主鍵的檢索的NoSQL數(shù)據(jù)庫), 在這種情況下羽圃,就沒有方法來檢索查詢所需的數(shù)據(jù)乾胶。
為解決這兩大痛點(diǎn),就需要我們使用到分步式數(shù)據(jù)管理了朽寞。
1.2 分布式數(shù)據(jù)管理之舉措
在介紹分布式數(shù)據(jù)管理(CRUD)解決方案之前识窿,有必要介紹下CAP原理和最終一致性相關(guān)概念。
1.2.1 CAP原理和最終一致性
1.2.1.1 CAP原理(CAP Theorem)
在足球比賽里脑融,一個(gè)球員在一場比賽中進(jìn)三個(gè)球喻频,稱之為帽子戲法(Hat-trick)。在分布式數(shù)據(jù)系統(tǒng)中肘迎,也有一個(gè)帽子原理(CAP Theorem)甥温,不過此帽子非彼帽子。CAP原理中妓布,有三個(gè)要素:
1)一致性(C onsistency)
2)可用性(A vailability)
3)分區(qū)容忍性(P artition tolerance)
CAP原理指的是窿侈,這三個(gè)要素最多只能同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn),不可能三者兼顧秋茫。
因此在進(jìn)行分布式架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),必須做出取舍乃秀。而對(duì)于分布式數(shù)據(jù)系統(tǒng)肛著,分區(qū)容忍性是基本要求 圆兵,否則就失去了價(jià)值,因此設(shè)計(jì)分布式數(shù)據(jù)系統(tǒng)枢贿,就是在一致性和可用性之間取一個(gè)平衡殉农。
對(duì)于大多數(shù)web應(yīng) 用,其實(shí)并不需要強(qiáng)一致性局荚,因此犧牲一致性而換取高可用性超凳,是目前多數(shù)分布式數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的方向。
當(dāng)然耀态,犧牲一致性轮傍,并不是完全不管數(shù)據(jù)的一致性,否則數(shù)據(jù)是混亂的首装,那么系統(tǒng)可用性再高分布式再好也沒有了價(jià)值创夜。
犧牲一致性,只是不再要求關(guān)系型數(shù) 據(jù)庫中的強(qiáng)一致性仙逻,而是只要系統(tǒng)能達(dá)到最終一致性即可驰吓,考慮到客戶體驗(yàn),這個(gè)最終一致的時(shí)間窗口系奉,要盡可能的對(duì)用戶透明檬贰,也就是需要保障“用戶感知到的一致性”。
通常是通過數(shù)據(jù)的多份異步復(fù)制來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高可用和數(shù)據(jù)的最終一致性的缺亮,“用戶感知到的一致性”的時(shí)間窗口則 取決于數(shù)據(jù)復(fù)制到一致狀態(tài)的時(shí)間翁涤。
1.2.1.2 最終一致性(eventually consistent)
對(duì)于一致性,可以分為從客戶端和服務(wù)端兩個(gè)不同的視角瞬内。
從客戶端來看迷雪,一致性主要指的是多并發(fā)訪問時(shí)更新過的數(shù)據(jù)如何獲取的問題。
從服務(wù)端來看虫蝶,則是更新如何復(fù)制分布到整個(gè)系統(tǒng)章咧,以保證數(shù)據(jù)最終一致。
一致性是因?yàn)橛胁l(fā)讀寫才有的問題能真,因此在理解一致性的問題時(shí)赁严,一定要注意結(jié)合考慮并發(fā)讀寫的場景。
從客戶端角度粉铐,多進(jìn)程并發(fā)訪問時(shí)疼约,更新過的數(shù)據(jù)在不同進(jìn)程如何獲取的不同策略,決定了不同的一致性蝙泼。
對(duì)于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫程剥,要求更新過的數(shù)據(jù)能被后續(xù)的 訪問都能看到,這是強(qiáng)一致性 汤踏;如果能容忍后續(xù)的部分或者全部訪問不到织鲸,則是弱一致性 舔腾; 如果經(jīng)過一段時(shí)間后要求能訪問到更新后的數(shù)據(jù),則是最終一致性搂擦。
從服務(wù)端角度稳诚,如何盡快將更新后的數(shù)據(jù)分布到整個(gè)系統(tǒng),降低達(dá)到最終一致性的時(shí)間窗口瀑踢,是提高系統(tǒng)的可用度和用戶體驗(yàn)非常重要的方面扳还。
那么問題來了,如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的最終一致性呢橱夭?答案就在事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)氨距。
1.2.2 事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)簡介
Chris Richardson作為微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的權(quán)威,給出了分布式數(shù)據(jù)管理的最佳解決方案徘钥。
對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用而言衔蹲,要實(shí)現(xiàn)微服務(wù)的分布式數(shù)據(jù)管理,需要采用事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)(event-driven architecture)呈础。
在事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)中舆驶,當(dāng)某件重要事情發(fā)生時(shí),微服務(wù)會(huì)發(fā)布一個(gè)事件而钞,例如更新一個(gè)業(yè)務(wù)實(shí)體沙廉。
當(dāng)訂閱這些事件的微服務(wù)接收此事件時(shí),就可以更新自己的業(yè)務(wù)實(shí)體臼节,也可能會(huì)引發(fā)更多的事件發(fā)布撬陵,讓其他相關(guān)服務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)更新,最終實(shí)現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)最終一致性网缝。
可以使用事件來實(shí)現(xiàn)跨多服務(wù)的業(yè)務(wù)交易巨税。交易一般由一系列步驟構(gòu)成,每一步驟都由一個(gè)更新業(yè)務(wù)實(shí)體的微服務(wù)和發(fā)布激活下一步驟的事件構(gòu)成粉臊。
1.2.2.1 事件驅(qū)動(dòng)示例1
下圖展現(xiàn)如何使用事件驅(qū)動(dòng)方法草添,在創(chuàng)建訂單時(shí)檢查信用可用度,微服務(wù)之間通過消息代理(Messsage Broker)來交換事件扼仲。
- 訂單服務(wù)創(chuàng)建一個(gè)帶有NEW狀態(tài)的Order (訂單)远寸,發(fā)布了一個(gè)“Order Created Event(創(chuàng)建訂單)”的事件。
- 客戶服務(wù) 消費(fèi)Order Created Event事件屠凶,為此訂單預(yù)留信用驰后,發(fā)布“Credit Reserved Event(信用預(yù)留)”事件。
- 訂單服務(wù)消費(fèi)Credit Reserved Event矗愧,改變訂單的狀態(tài)為OPEN灶芝。
1.2.2.2 事件驅(qū)動(dòng)示例2
下圖展現(xiàn)如何使用事件驅(qū)動(dòng)方法,在創(chuàng)建訂單時(shí)觸發(fā)支付業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)更新,微服務(wù)之間通過消息代理(Messsage Broker)來交換事件监署。
- 訂單服務(wù)創(chuàng)建一個(gè)待支付的訂單颤专,發(fā)布一個(gè)“創(chuàng)建訂單”的事件。
- 支付服務(wù)消費(fèi)“創(chuàng)建訂單”事件钠乏,支付完成后發(fā)布一個(gè)“支付完成”事件。
- 訂單服務(wù)消費(fèi)“支付完成”事件春塌,訂單狀態(tài)更新為待出庫晓避。
1.2.3 事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)之分布式數(shù)據(jù)更新
上節(jié)通過示例概要介紹了通過事件驅(qū)動(dòng)方式,實(shí)現(xiàn)了分布式數(shù)據(jù)最終一致性保證只壳∏喂埃縱觀微服務(wù)架構(gòu)下的事件驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)處理邏輯,其核心要點(diǎn)在于吼句,可靠的事件投遞和避免事件的重復(fù)消費(fèi)锅必。
可靠事件投遞有以下兩個(gè)特性:
- 每個(gè)服務(wù)原子性的完成業(yè)務(wù)操作和發(fā)布事件;
- 消息代理確保事件投遞至少一次(at least once)惕艳;
而避免事件重復(fù)消費(fèi)則要求消費(fèi)事件的服務(wù)實(shí)現(xiàn)冪等性搞隐,比如支付服務(wù)不能因?yàn)橹貜?fù)收到事件而多次支付。
BTW:當(dāng)前流行的消息隊(duì)列如Kafka等远搪,都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了事件的持久化和at least once的投遞模式劣纲,所以可靠事件投遞的第二條特性已經(jīng)滿足,這里就不展開谁鳍。接下來章節(jié)講重點(diǎn)講述如何實(shí)現(xiàn)可靠事件投遞的第一條特性和避免事件重復(fù)消費(fèi)癞季,即服務(wù)的業(yè)務(wù)操作和發(fā)布事件的原子性和避免消費(fèi)者重復(fù)消費(fèi)事件要求服務(wù)實(shí)現(xiàn)冪等性。
1.2.3.1 如何實(shí)現(xiàn)事件投遞操作原子性倘潜?
事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)會(huì)碰到數(shù)據(jù)庫更新和發(fā)布事件原子性問題绷柒。例如,訂單服務(wù)必須向ORDER表插入一行涮因,然后發(fā)布Order Created event废睦,這兩個(gè)操作需要原子性。比如更新數(shù)據(jù)庫后蕊退,服務(wù)癱了(crashes)造成事件未能發(fā)布郊楣,系統(tǒng)變成不一致狀態(tài)。那么如何實(shí)現(xiàn)服務(wù)的業(yè)務(wù)操作和發(fā)布事件的原子性呢瓤荔?
1.2.3.1.1 使用本地事務(wù)發(fā)布事件
獲得原子性的一個(gè)方法是將服務(wù)的業(yè)務(wù)操作和發(fā)布事件放在一個(gè)本地?cái)?shù)據(jù)庫事務(wù)里净蚤,也就是說,需要在本地建立一個(gè)EVENT表输硝,此表在存儲(chǔ)業(yè)務(wù)實(shí)體數(shù)據(jù)庫中起到消息列表功能今瀑。當(dāng)應(yīng)用發(fā)起一個(gè)(本地)數(shù)據(jù)庫交易,更新業(yè)務(wù)實(shí)體狀態(tài)時(shí),會(huì)向EVENT表中插入一個(gè)事件橘荠,然后提交此次交易屿附。另外一個(gè)獨(dú)立應(yīng)用進(jìn)程或者線程查詢此EVENT表,向消息代理發(fā)布事件哥童,然后使用本地交易標(biāo)志此事件為已發(fā)布挺份,如下圖所示:
訂單服務(wù)向ORDER表插入一行,然后向EVENT表中插入Order Created event贮懈,事件發(fā)布線程或者進(jìn)程查詢EVENT表匀泊,請(qǐng)求未發(fā)布事件,發(fā)布他們朵你,然后更新EVENT表標(biāo)志此事件為已發(fā)布各聘。
此方法也是優(yōu)缺點(diǎn)都有。優(yōu)點(diǎn)是可以確保事件發(fā)布不依賴于2PC抡医,應(yīng)用發(fā)布業(yè)務(wù)層級(jí)事件而不需要推斷他們發(fā)生了什么躲因;而缺點(diǎn)在于此方法由于開發(fā)人員必須牢記發(fā)布事件,因此有可能出現(xiàn)錯(cuò)誤忌傻。
1.2.3.1.2 使用事件源
Event sourcing (事件源)通過使用以事件中心的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式來保證業(yè)務(wù)實(shí)體的一致性大脉。事件源保存了每個(gè)業(yè)務(wù)實(shí)體所有狀態(tài)變化的事件,而不是存儲(chǔ)實(shí)體當(dāng)前的狀態(tài)芯勘。應(yīng)用可以通過重放事件來重建實(shí)體現(xiàn)在的狀態(tài)箱靴。只要業(yè)務(wù)實(shí)體發(fā)生變化,新事件就會(huì)添加到事件表中荷愕。因?yàn)楸4媸录菃我徊僮骱饣常虼丝隙ㄊ窃有缘摹?br>
為了理解事件源工作方式,考慮以事件實(shí)體作為一個(gè)例子說明安疗。傳統(tǒng)方式中抛杨,每個(gè)訂單映射為ORDER表中一行。但是對(duì)于事件源方式荐类,訂單服務(wù)以事件狀態(tài)改變方式存儲(chǔ)一個(gè)訂單:創(chuàng)建的怖现,已批準(zhǔn)的,已發(fā)貨的玉罐,取消的屈嗤;每個(gè)事件包括足夠信息來重建訂單的狀態(tài)。
事件源方法有很多優(yōu)點(diǎn):解決了事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)關(guān)鍵問題吊输,使得業(yè)務(wù)實(shí)體更新和事件發(fā)布原子化饶号,但是也存在缺點(diǎn),因?yàn)槭浅志没录皇菍?duì)象季蚂,導(dǎo)致數(shù)據(jù)查詢時(shí)茫船,必須使用 Command Query Responsibility Segregation (CQRS) 來完成查詢業(yè)務(wù)琅束,從開發(fā)角度看,存在一定挑戰(zhàn)算谈。
1.2.3.2 如何避免事件重復(fù)消費(fèi)涩禀?
要避免事件重復(fù)消費(fèi),需要消費(fèi)事件的服務(wù)實(shí)現(xiàn)服務(wù)冪等然眼,因?yàn)榇嬖谥卦嚭湾e(cuò)誤補(bǔ)償機(jī)制艾船,不可避免的在系統(tǒng)中存在重復(fù)收到消息的場景,服務(wù)冪等能提高數(shù)據(jù)的一致性罪治。在編程中,一個(gè)冪等操作的特點(diǎn)是其任意多次執(zhí)行所產(chǎn)生的影響均與一次執(zhí)行的影響相同丽声,因此需要開發(fā)人員在功能設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)時(shí),需要特別注意服務(wù)的冪等性觉义。
1.2.4 事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)之分布式數(shù)據(jù)查詢
微服務(wù)架構(gòu)下,由于分布式數(shù)據(jù)庫的存在浴井,導(dǎo)致在執(zhí)行用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)查詢時(shí)晒骇,通常需要跨多個(gè)微服務(wù)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢,也就是分布式數(shù)據(jù)查詢磺浙。那么問題來了洪囤,由于每個(gè)微服務(wù)的數(shù)據(jù)都是私有化的,只能通過各自的REST接口獲取撕氧,如果負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)查詢的功能模塊瘤缩,通過調(diào)用各個(gè)微服務(wù)的REST接口來分別獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù),然后在內(nèi)存中再進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)拼裝后伦泥,再返回給用戶剥啤。該方法無論從程序設(shè)計(jì)或是查詢性能角度看,都不是一個(gè)很好的方法不脯。那么如何解決微服務(wù)架構(gòu)下的分布式數(shù)據(jù)查詢問題呢府怯? 在給出解決方案之前,需要讀者首先了解下物化視圖和命令查詢職責(zé)分離等相關(guān)概念防楷。
1.2.4.1 什么是物化視圖(merialized views)牺丙?
物化視圖是包括一個(gè)查詢結(jié)果的數(shù)據(jù)庫對(duì)像,它是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的的本地副本复局,或者用來生成基于數(shù)據(jù)表求和的匯總表冲簿。物化視圖存儲(chǔ)基于遠(yuǎn)程表的數(shù)據(jù),也可以稱為快照亿昏。這個(gè)基本上就說出了物化視圖的本質(zhì)峦剔,它是一組查詢的結(jié)果,這樣勢必為將來再次需要這組數(shù)據(jù)時(shí)大大提高查詢性能龙优。物化視圖有兩種刷新模式ON DEMAND和ON COMMIT羊异,用戶可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置事秀。
物化視圖對(duì)于應(yīng)用層是透明的,不需要有任何的改動(dòng)野舶,終端用戶甚至都感覺不到底層是用的物化視圖易迹。總之平道,使用物化視圖的目的一個(gè)是提高查詢性能睹欲,另一個(gè)是由于物化視圖包含的數(shù)據(jù)是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)快照或拷貝,微服務(wù)可通過物化視圖和命令查詢職責(zé)分離(CQRS)技術(shù)(參見以下章節(jié))實(shí)現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)查詢一屋。
1.2.4.2 什么是命令查詢職責(zé)分離(CQRS)窘疮?
在常用的單體應(yīng)用架構(gòu)中,通常都是通過數(shù)據(jù)訪問層來修改或者查詢數(shù)據(jù)冀墨,一般修改和查詢使用的是相同的實(shí)體闸衫。在一些業(yè)務(wù)邏輯簡單的系統(tǒng)中可能沒有什么問題,但是隨著系統(tǒng)邏輯變得復(fù)雜诽嘉,用戶增多蔚出,這種設(shè)計(jì)就會(huì)出現(xiàn)一些性能問題;另外更重要的是虫腋,在微服務(wù)架構(gòu)下骄酗,通常需要跨多個(gè)微服務(wù)數(shù)據(jù)庫來查詢數(shù)據(jù),此時(shí)悦冀,我們可借助命令查詢職責(zé)分離(CQRS)來有效解決這些問題趋翻。
CQRS使用分離的接口將數(shù)據(jù)查詢操作(Queries)和數(shù)據(jù)修改操作(Commands)分離開來,這也意味著在查詢和更新過程中使用的數(shù)據(jù)模型也是不一樣的盒蟆。這樣讀和寫邏輯就隔離開來了踏烙。使用CQRS分離了讀寫職責(zé)之后,可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫分離操作來改進(jìn)性能茁影,同時(shí)提高可擴(kuò)展性和安全宙帝。如下圖:
主數(shù)據(jù)庫處理CUD,從庫處理R募闲,從庫的的結(jié)構(gòu)可以和主庫的結(jié)構(gòu)完全一樣步脓,也可以不一樣,從庫主要用來進(jìn)行只讀的查詢操作浩螺。在數(shù)量上從庫的個(gè)數(shù)也可以根據(jù)查詢的規(guī)模進(jìn)行擴(kuò)展靴患,在業(yè)務(wù)邏輯上,也可以根據(jù)專題從主庫中劃分出不同的從庫要出。從庫也可以實(shí)現(xiàn)成ReportingDatabase鸳君,根據(jù)查詢的業(yè)務(wù)需求,從主庫中抽取一些必要的數(shù)據(jù)生成一系列查詢報(bào)表來存儲(chǔ)患蹂。
使用ReportingDatabase的一些優(yōu)點(diǎn)通郴蚣眨可以使得查詢變得更加簡單高效:
· ReportingDatabase的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)表會(huì)針對(duì)常用的查詢請(qǐng)求進(jìn)行設(shè)計(jì)砸紊。
· ReportingDatabase數(shù)據(jù)庫通常會(huì)去正規(guī)化,存儲(chǔ)一些冗余而減少必要的Join等聯(lián)合查詢操作囱挑,使得查詢簡化和高效醉顽,一些在主數(shù)據(jù)庫中用不到的數(shù)據(jù)信息,在ReportingDatabase可以不用存儲(chǔ)平挑。
· 可以對(duì)ReportingDatabase重構(gòu)優(yōu)化游添,而不用去改變操作數(shù)據(jù)庫。
· 對(duì)ReportingDatabase數(shù)據(jù)庫的查詢不會(huì)給操作數(shù)據(jù)庫帶來任何壓力通熄。
· 可以針對(duì)不同的查詢請(qǐng)求建立不同的ReportingDatabase庫唆涝。
1.2.4.3 如何實(shí)現(xiàn)事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)下的數(shù)據(jù)查詢服務(wù)?
事件驅(qū)動(dòng)不僅可以用于分布式數(shù)據(jù)一致性保證唇辨,還可以借助物化視圖和命令查詢職責(zé)分離技術(shù)廊酣,使用事件來維護(hù)不同微服務(wù)擁有數(shù)據(jù)預(yù)連接(pre-join)的物化視圖,從而實(shí)現(xiàn)微服務(wù)架構(gòu)下的分布式數(shù)據(jù)查詢赏枚。維護(hù)物化視圖的服務(wù)訂閱了相關(guān)事件并在事件發(fā)生時(shí)更新物化視圖啰扛。例如,客戶訂單視圖更新服務(wù)(維護(hù)客戶訂單視圖)會(huì)訂閱由客戶服務(wù)和訂單服務(wù)發(fā)布的事件(您還可以使用事件來維護(hù)由多個(gè)微服務(wù)擁有的數(shù)據(jù)組成的物化視圖嗡贺。 維護(hù)該視圖的服務(wù)訂閱了相關(guān)事件來觸發(fā)更新該物化視圖)。
例如上圖中間的 “客戶訂單視圖更新”服務(wù)鞍帝,主要負(fù)責(zé)客戶訂單視圖的更新诫睬。該服務(wù)訂閱了客戶服務(wù)和訂單服務(wù)發(fā)布的事件。當(dāng)“客戶訂單視圖更新”服務(wù)收到了上圖左側(cè)的客戶或者訂單更新事件帕涌,則會(huì)觸發(fā)更新客戶訂單物化視圖數(shù)據(jù)集摄凡。這里可以使用文檔數(shù)據(jù)庫(例如MongoDB)來實(shí)現(xiàn)客戶訂單視圖,為每個(gè)用戶存儲(chǔ)一個(gè)文檔蚓曼。而上圖右側(cè)的客戶訂單視圖查詢服務(wù)負(fù)責(zé)響應(yīng)對(duì)客戶以及最近訂單(通過查詢客戶訂單視圖數(shù)據(jù)集)的查詢亲澡。
總之,上圖所示業(yè)務(wù)邏輯纫版,用到了事件驅(qū)動(dòng)床绪、物化視圖和命令查詢職責(zé)分離等技術(shù),有效解決了微服務(wù)架構(gòu)下分布式數(shù)據(jù)查詢的問題其弊。
1.2.5 事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)
事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)既有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)癞己,此架構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)跨多個(gè)服務(wù)的事務(wù)實(shí)現(xiàn),且提供最終數(shù)據(jù)一致性梭伐,并且使得服務(wù)能夠自動(dòng)維護(hù)查詢視圖痹雅;而缺點(diǎn)在于編程模式比傳統(tǒng)基于事務(wù)的交易模式更加復(fù)雜,必須實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償事務(wù)以便從應(yīng)用程序級(jí)故障中恢復(fù)糊识,例如绩社,如果信用檢查不成功則必須取消訂單摔蓝;另外,應(yīng)用必須應(yīng)對(duì)不一致的數(shù)據(jù)愉耙,比如當(dāng)應(yīng)用讀取未更新的最終視圖時(shí)也會(huì)遇見數(shù)據(jù)不一致問題贮尉。另外一個(gè)缺點(diǎn)在于訂閱者必須檢測和忽略冗余事件,避免事件重復(fù)消費(fèi)劲阎。
1.3 總結(jié)
在微服務(wù)架構(gòu)中绘盟,每個(gè)微服務(wù)都有自己私有的數(shù)據(jù)集。不同微服務(wù)可能使用不同的SQL或者NoSQL數(shù)據(jù)庫悯仙。盡管數(shù)據(jù)庫架構(gòu)有很強(qiáng)的優(yōu)勢龄毡,但是也面對(duì)數(shù)據(jù)分布式管理的挑戰(zhàn)。第一個(gè)挑戰(zhàn)就是如何在多服務(wù)之間維護(hù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)一致性锡垄;第二個(gè)挑戰(zhàn)是如何從多服務(wù)環(huán)境中獲取一致性數(shù)據(jù)沦零。
最佳解決辦法是采用事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)。其中碰到的一個(gè)挑戰(zhàn)是如何原子性的更新狀態(tài)和發(fā)布事件货岭。有幾種方法可以解決此問題路操,包括將數(shù)據(jù)庫視為消息隊(duì)列和事件源等。
從目前技術(shù)應(yīng)用范圍和成熟度看千贯,推薦使用第一種方式(本地事務(wù)發(fā)布事件)屯仗,來實(shí)現(xiàn)事件投遞原子化,即可靠事件投遞搔谴。
需要提醒:?唷!敦第!數(shù)據(jù)一致性是微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)中唯恐避之不及卻又不得不考慮的話題峰弹。通過保證事件驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)最終數(shù)據(jù)的一致性,此方案的優(yōu)劣芜果,也不能簡單的一言而概之鞠呈,而是應(yīng)該根據(jù)場景定奪,適合的才是最好的右钾。另外蚁吝,我們?cè)趯?duì)微服務(wù)進(jìn)行業(yè)務(wù)劃分的時(shí)候就盡可能的避免“可能會(huì)產(chǎn)生一致性問題”的設(shè)計(jì)。如果這種設(shè)計(jì)過多霹粥,也許是時(shí)候考慮改改設(shè)計(jì)了灭将。
1.4 參考資料
https://www.nginx.com/blog/event-driven-data-management-microservices/