使用Spring Boot介绍Saga模式

微服务是由许多较小的服务组成的分布式系统，它们共同提供整体应用功能。尽管这种架构风格具有许多优点，但也存在一些缺点。其中最大的问题之一是如何管理涉及多个服务的事务。

在分布式事务场景中，尽管事务涉及多个服务，但始终要保持ACID（原子性、一致性、隔离性和持久性）的特性。第二个困难是控制事务的隔离级别，它决定了在其他服务同时访问相同数据时，事务中可见的数据量。

两阶段提交协议（2PC）

2PC是一种常用的实现分布式事务的方法。它包括一个协调器组件负责控制事务并包含事务逻辑，以及其他参与节点执行其本地事务。

2PC协议的阶段如下：

1.第一阶段：协调器询问参与节点是否准备好提交事务，并等待它们的是或否响应。如果在第一阶段所有节点都回答是，协调器指示所有节点提交事务；否则，协调器指示所有节点回滚事务。

以上是使用Spring Boot介绍Saga模式和2PC协议的基本内容。Saga模式可以帮助解决涉及多个服务的复杂分布式事务场景，并提供可靠的事务管理机制。请注意，实现Saga模式需要一些复杂的编程和设计技巧，因此在开始之前请确保你对Spring Boot和分布式事务有一定的了解。

2PC协议的缺点[1]：

?协调器负责所有服务，可能导致单点故障。?由于协调器决定所有服务何时完成，操作的整体性能受到最慢服务的限制。?NoSQL数据库不支持2PC。

Saga架构模式

Saga架构模式通过一系列的本地事务来管理事务。在成功完成前一个阶段后，Saga模式会触发下一步操作。

每个Saga参与者的工作由本地事务表示。Saga中的每个操作都可以通过补偿事务进行撤销。补偿事务必须是可逆且幂等的。

Saga执行协调器

Saga执行协调器是将Saga流程实施的关键组件。它包括一个Saga日志，记录分布式事务中事件的顺序。

在发生故障时，协调器通过检查Saga日志来确定受影响的组件以及执行补偿事务的顺序。

如果协调器组件发生故障，它可以在重新启动时读取Saga日志。然后，它可以确定哪些事务已成功回滚，哪些事务仍在等待，并采取适当的操作。

Saga模式可以通过编排和协同两种方式实现。

Saga编排模式

微服务由编排器或指挥者控制。这允许对Saga或工作流进行集中控制。编排器或指挥者可以对所有Saga或工作流进行集中控制，也可以作为每个Saga或工作流的单独服务进行分布式。这为每个微服务提供了不同程度的独立性。

Saga编排模式的优点[2]：

?集中处理分散的事务。?设置和测试简单。?简化回滚管理。?随着添加新步骤，比编舞技术的流程变得不那么复杂。?有能力管理未决的事务。

Saga编排模式的缺点[2]：

?当您管理额外的Saga编排器服务时，基础架构的复杂性增加。

Saga编舞模式

微服务独立工作，但通过信号或事件协调彼此。Saga或工作流的控制方式由预定义的一组信号或事件确定。

Saga编舞模式的优点[2]：

?它对于理解和安装到现有系统来说非常简单，因为触发事件的服务彼此不同。?如果您的过程有两到四个步骤，它可能非常有用。

Saga编舞模式的缺点[2]：

?但是，随着流程变得更加复杂，跟踪哪个服务正在监听哪些事件可能变得更加复杂。?因为服务必须相互订阅，可能会出现循环依赖。?测试很困难，因为为了彻底测试系统，所有服务必须运行。

Axon Saga框架可以用于实现Saga模式。Axon Saga框架是基于Spring Boot的轻量级Saga模式框架。

如何决定使用哪种Saga模式？

系统复杂性：编排模式适用于具有复杂业务逻辑的系统，其中控制流必须集中控制以保持一致性和符合业务需求。而编舞模式更适用于具有简单业务逻辑的系统，其中服务可以独立工作，并通过基于事件的通信进行交互。

协调要求：当需要服务之间紧密协调和交互时，编排模式有益，因为协调器可以处理通信，并确保每个服务在进入下一步之前完成其任务。而编舞设计更适用于松散连接的系统，其中每个服务可以独立工作，并根据需要与其他服务进行通信。

容错性和可伸缩性：由于中央编排器可以处理错误和重试，并改善系统流程，因此编排模式可以具有更好的容错性和可伸缩性。而编舞模式则可以更具适应性和灵活性来应对变化，因为每个服务可以对事件作出反应并更新其行为，而无需依赖中央组件。

集中化与分散化的权衡：编排模式集中了控制和决策，简化了系统的开发和管理，但引入了单点故障和潜在的瓶颈。而编舞模式则分散了权力和决策，可以增加服务的自治性和灵活性，但也使系统变得更加复杂和难以操作。

在Spring Boot中实现基于编舞的Saga模式

事件溯源

应用程序状态的每次更改都记录为事件。此事件保存在数据库/事件存储中（用于跟踪目的），同时也在事件总线上广播，以供其他参与方消费。

“order-service”接收到创建新订单的命令。当创建订单时，此请求将被执行并作为事件引发。订单创建事件（过去式，因为已经发生）只是通知“order-service”已收到新订单请求，并且该

请求正在等待处理/已创建状态并且尚未完成。

付款/库存服务现在可能有兴趣监听这些事件并保留/拒绝付款/库存。即使这些也可能被视为事件。付款已保留/拒绝的事件和订单服务可以监听这些事件并完成/取消初始购买请求。

在Spring Boot中实现基于编排的Saga模式

编排器是一个独立的服务，将协调所有微服务之间的事务。如果一切正常，将将“order-request”标记为完成；否则，将其标记为取消。为了使其无状态，编排器和其他服务之间的通信将通过基本的非阻塞异步方式进行，可以使用Kafka主题进行此通信。为此，我们必须使用分散/聚集模式，这更像是一种有状态的方式。