数据库与微服务的一致性

Question

在基于微服务的系统中实现数据库一致性的最佳方法是什么？

在GOTO in Berlin，Martin Fowler谈论微服务，他提到的一条“规则”是保留“每服务”数据库，这意味着服务不能直接连接到另一个服务“拥有”的数据库

这是超级优雅和优雅，但在实践中它变得有点棘手。假设您有一些服务：

• 前端
• 订单管理服务
• 忠诚度计划服务

现在，客户在您的前端进行购买，这将调用订单管理服务，这将保存数据库中的所有内容 - 没问题。此时，还会拨打忠诚度计划服务，以便从您的帐户中记入/记入积分。

现在，当所有内容都在同一个DB / DB服务器上时，一切都变得简单，因为您可以在一个事务中运行所有内容：如果忠诚度计划服务无法写入数据库，我们可以回滚整个事情。

当我们在多个服务中执行数据库操作时，这是不可能的，因为我们不依赖于一个连接/利用运行单个事务。 什么是保持事物一致并过上幸福生活的最佳模式？

我非常渴望听到您的建议！并提前致谢！

Answer 1

  

这是超级优雅和优雅，但在实践中它变得有点棘手

“在实践中”的含义是，您需要设计您的微服务，以便在遵循规则时满足必要的业务一致性：

  

服务不能直接连接到另一个服务“拥有”的数据库。

换句话说 - 不要对他们的责任作出任何假设，并根据需要改变界限，直到找到一种方法使其发挥作用。

现在，问你的问题：

  

保持事物一致并过上幸福生活的最佳模式是什么？

对于不需要立即一致性的事情，并且更新忠诚度积分似乎属于该类别，您可以使用可靠的发布/订阅模式从一个微服务调度事件以供其他人处理。可靠的一点是，您需要为事件处理提供良好的重试，回滚和幂等性（或事务性）。

如果您在.NET上运行，那么支持此类可靠性的基础架构示例包括NServiceBus和MassTransit。完全披露 - 我是NServiceBus的创始人。

更新：关于忠诚度积分问题的评论：“如果延迟处理余额更新，客户实际上可以订购的商品数量多于他们的积分”。

许多人为了强烈的一致性而努力满足这些要求。问题在于，通常可以通过引入其他规则来处理这些情况，例如，如果用户最终通过负忠诚点通知他们。如果T在没有忠诚点被分类的情况下经过，则通知用户他们将根据某些转换率向他们收费M.客户在使用积分购买东西时应该可以看到此政策。

Answer 2

我通常不会处理微服务，这可能不是一种好的做事方式，但这是一个想法：

为了重申这个问题，该系统由三个独立但相互沟通的部分组成：前端，订单管理后端和忠诚度计划后端。前端希望确保在订单管理后端和忠诚度计划后端中保存一些状态。

一种可能的解决方案是实现某种类型的two-phase commit：

1. 首先，前端将记录放在自己的数据库中，包含所有数据。将此名称称为前端记录。
2. 前端向订单管理后端询问交易ID，并将其传递给完成操作所需的任何数据。订单管理后端将此数据存储在暂存区域中，并将新数据关联并将其返回到前端。
3. 订单管理交易ID存储为前端记录的一部分。
4. 前端向忠诚度计划后端询问交易ID，并将其传递给完成操作所需的任何数据。忠诚度计划后端将这些数据存储在临时区域，并将新数据关联并将其返回到前端。
5. 忠诚度计划交易ID存储为前端记录的一部分。
6. 前端告诉订单管理后端完成与前端存储的事务ID相关联的事务。
7. 前端告诉忠诚度计划后端完成与前端存储的交易ID相关联的交易。
8. 前端删除其前端记录。

如果实现了这一点，那么更改不一定是 atomic ，但它将最终一致。让我们想想它可能失败的地方：

• 如果第一步失败，则不会更改数据。
• 如果在第二个，第三个，第四个或第五个失败时，当系统重新联机时，它可以扫描所有前端记录，查找没有关联事务ID（任何一种类型）的记录。如果遇到任何此类记录，它可以从步骤2开始重播。（如果步骤3或5中出现故障，后端会留下一些遗弃的记录，但它永远不会移出暂存区域，所以没关系。）
• 如果在第六步，第七步或第八步失败，当系统重新联机时，它可以查找填写了两个交易ID的所有前端记录。然后可以查询后端以查看这些交易的状态 - 已提交或未提交。根据已提交的内容，可以从适当的步骤恢复。

Answer 3

我同意@Udi Dahan所说的话。只是想补充一下他的答案。

我认为您需要将请求保留到忠诚度计划中，这样如果失败，可以在其他方面完成。有多种方法可以说/做到这一点。

1）使忠诚度计划API失败可恢复。也就是说它可以持久保存请求，以便它们不会丢失，并且可以在稍后的某个时间恢复（重新执行）。

2）异步执行忠诚度计划请求。也就是说，首先在某处保留请求，然后允许服务从此持久存储中读取它。仅在成功执行时从持久存储中删除。

3）做Udi所说的，把它放在一个好的队列上（确切地说是pub / sub模式）。这通常要求订户执行以下两种操作之一...要么在从队列中删除之前保留请求（转到1） - 或者 - 首先从队列中借用请求，然后在成功处理请求之后，请求请求从队列中删除（这是我的偏好）。

这三个人完成了同样的事情。他们将请求移到一个持久的地方，在那里可以继续工作直到成功完成。请求永远不会丢失，必要时重试，直到达到满意的状态。

我喜欢用接力赛的例子。在允许前一段代码放弃之前，每个服务或代码段必须保留并拥有该请求。一旦它被移交，当前所有者不得丢失请求，直到它被处理或移交给其他一些代码。

Answer 4

即使对于分布式事务，如果其中一个参与者在事务中崩溃，您也可以进入“处于疑问状态”。如果您将服务设计为幂等操作，那么生活就会变得容易一些。人们可以编写程序来满足没有XA的业务条件。帕特·赫兰德（Pat Helland）撰写了一篇名为“Life Beyond XA”的优秀论文。基本上，该方法是尽可能地做出关于远程实体的最小假设。他还阐述了一种称为开放嵌套事务（http://www.cidrdb.org/cidr2013/Papers/CIDR13_Paper142.pdf）的方法来建模业务流程。在这种特定情况下，购买交易将是顶级流程，忠诚度和订单管理将是下一级流程。诀窍是将粒度服务作为具有补偿逻辑的幂等服务。因此，如果任何事情在流程中的任何地方失败，个别服务可以补偿它。所以例如如果订单因某种原因失败，忠诚度可以扣除该购买的累计积分。

其他方法是使用CALM或CRDT使用最终一致性进行建模。我写了一篇博客来强调在现实生活中使用CALM - http://shripad-agashe.github.io/2015/08/Art-Of-Disorderly-Programming可能会帮助你。