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微服务架构-利用事件驱动实现最终一致性(一)
2019-10-09 11:15:08 】 浏览:98
Tags:服务 架构 利用 事件 驱动 实现 最终 一致性

事务一致性

首先,我们来回顾一下ACID原则:

  • Atomicity:原子性,改变数据状态要么是一起完成,要么一起失败
  • Consistency:一致性,数据的状态是完整一致的
  • Isolation:隔离线,即使有并发事务,互相之间也不影响
  • Durability:持久性, 一旦事务提交,不可撤销

在单体应用中,我们可以利用关系型数据库的特性去完成事务一致性,但是一旦应用往微服务发展,根据业务拆分成不用的模块,而且每个模块的数据库已经分离开了,这时候,我们要面对的就是分布式事务了,需要自己在代码里头完成ACID了。比较流行的解决方案有:两阶段提交、补偿机制、本地消息表(利用本地事务和MQ)、MQ的事务消息(RocketMQ)。
大家可以到此篇文章去了解一下:分布式事务的四种解决方案

CAP定理

1998年,加州大学的计算机科学家 Eric Brewer 提出,分布式系统有三个指标。

  • Consistency:一致性
  • Availability:可用性
  • Partition tolerance:分区容错

Eric Brewer 说,这三个指标不可能同时做到。这个结论就叫做 CAP 定理。
微服务中,不同模块之间使用的数据库是不同的,不同模块之间部署的服务去也有可能是不用的,那么分区容错是无法避免的,因为服务之间的调用不能保证百分百的没问题,所以系统设计必须考虑这种情况。因此,我们可以认为CAP的P总是成立的,剩下的C和A无法同时做到。
实际上根据分布式系统中CAP原则,当P(分区容忍)发生的时候,强行追求C(一致性),会导致(A)可用性、吞吐量下降,此时我们一般用最终一致性来保证我们系统的AP能力。当然不是放弃C,而是放弃强一致性,而且在一般情况下CAP都能保证,只是在发生分区容错的情况下,我们可以通过最终一致性来保证数据一致。

事件驱动实现最终一致性

事件驱动架构在领域对象之间通过异步的消息来同步状态,有些消息也可以同时发布给多个服务,在消息引起了一个服务的同步后可能会引起另外消息,事件会扩散开。严格意义上的事件驱动是没有同步调用的。

例子:

在电商里面,用户下单必须根据库存来确定订单是否成交。
项目架构:SpringBoot2+Mybatis+tk-Mybatis+ActiveMQ【因为小例子,不做成Spring Cloud架构】

首先,我们来看看正常的服务之间调用:

invoke
代码:

@Override
@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public Result placeOrder(OrderQuery query) {
    Result result = new Result();
    // 先远程调用Stock-Service去减少库存
    RestTemplate restTemplate = new RestTemplate();
    //请求头
    HttpHeaders headers = new HttpHeaders();
    headers.setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON);
    //封装成一个请求对象
    HttpEntity entity = new HttpEntity(query, headers);
    // 同步调用库存服务的接口
    Result stockResult = restTemplate.postForObject("http://127.0.0.1:8081/stock/reduceStock",entity,Result.class);
    if (stockResult.getCode() == Result.ResultConstants.SUCCESS){
        Order order = new Order();
        BeanUtils.copyProperties(query,order);
        order.setOrderStatus(1);
        Integer insertCount = orderMapper.insertSelective(order);
        if (insertCount == 1){
            result.setMsg("下单成功");
        }else {
            result.setMsg("下单失败");
        }
    }else {
        result.setCode(Result.ResultConstants.FAIL);
        result.setMsg("下单失败:"+stockResult.getMsg());
    }
    return result;
}

我们可以看到,这样的服务调用的弊端多多:

1、订单服务需同步等待库存服务的返回结果,接口结果返回延误。
2、订单服务直接依赖于库存服务,只要库存服务崩了,订单服务不能再正常运行。
3、订单服务需考虑并发问题,库存最后可能为负。
下面开始利用事件驱动实现最终一致性

1、在订单服务新增订单后,订单的状态是“已开启”,然后发布一个Order Created事件到消息队列上
Order Created
代码:

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public Result placeOrderByMQ(OrderQuery query) {
    Result result = new Result();
    // 先创建订单,状态为下单0
    Order order = new Order();
    BeanUtils.copyProperties(query,order);
    order.setOrderStatus(0);
    Integer insertCount = orderMapper.insertSelective(order);
    if (insertCount == 1){
        // 发送 订单消息
        MqOrderMsg mqOrderMsg = new MqOrderMsg();
        mqOrderMsg.setId(order.getId());
        mqOrderMsg.setGoodCount(query.getGoodCount());
        mqOrderMsg.setGoodName(query.getGoodName());
        mqOrderMsg.setStockId(query.getStockId());
        jmsProducer.sendOrderCreatedMsg(mqOrderMsg);
        // 此时的订单只是开启状态
        result.setMsg("下单成功");
    }
    return result;
}

2、库存服务在监听到消息队列OrderCreated中的消息,将库存表中商品的库存减去下单数量,然后再发送一个Stock Locked事件给消息队列。
Stock Locked
代码:

/**
 * 接收下单消息
 * @param message 接收到的消息
 * @param session 上下文
 */
@JmsListener(destination = ORDER_CREATE,containerFactory = "myListenerContainerFactory")
@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void receiveOrderCreatedMsg(Me
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