在微服务中利用世界事件

文/滕云

多少回顾一下电脑硬件的做事原理大家便轻易窥见,整个电脑的行事进度实际上就是一个对事件的处理进程。当你点击鼠标、敲击键盘可能插上U盘时,总结机便以中止的款型处理各个外部事件。在软件开发领域,事件驱动架构(伊芙nt
Driven
Architecture,EDA)早已被开发者用于各样实践,典型的利用场景比如浏览器对用户输入的处理、新闻机制以及SOA。方今几年重新进入开发者视野的响应式编程(Reactive
Programming)更是将事件视作该编程模型中的一等公民。可见,“事件”那几个概念一向在处理器科学领域中扮演着紧要的角色。

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认识世界事件

天地事件(Domain
Events)是世界驱动设计(Domain
Driven
Design,DDD)中的一个定义,用于捕获大家所建模的圈子中所暴发过的政工。领域事件我也作为通用语言(Ubiquitous
Language)的一片段改为包涵领域专家在内的富有品种成员的互换用语。比如,在用户注册进度中,大家只怕会说“当用户注册成功将来,发送一封欢迎邮件给客户。”,此时的“用户已经注册”便是一个天地事件。

理所当然,并不是拥有暴发过的业务都足以改为世界事件。一个领域事件必须对业务有价值,有助于形成完全的事情闭环,也即一个世界事件将造成更为的政工操作。举个咖啡厅建模的事例,当客户来到前台时将时有暴发“客户已抵达”的轩然大波,如若你关怀的是客户接待,比如须要为客户留下地方等,那么此时的“客户已到达”便是一个超人的小圈子事件,因为它将用以触发下一步——“预留地点”操作;不过假使您建模的是咖啡结账系统,那么此时的“客户已到达”便没有多大存在的不可或缺——你不能够在用户到达时就应声向客户要钱对吧,而”客户已下单“才是对结账系统有效的事件。

微服务(Microservices)架构实践中,人们多量地借用了DDD中的概念和技术,比如一个微服务应该相应DDD中的一个境界上下文(Bounded
Context);在微服务设计中应当首先识别出DDD中的聚合根(Aggregate
Root);还有在微服务之间集成时利用DDD中的防腐层(Anti-Corruption Layer,
ACL);大家竟然可以说DDD和微服务有着天生的默契。更加多关于DDD的始末,请参见小编的另一篇文章或参考《领域驱动设计》《完成世界驱动设计》

在DDD中有一条标准:一个工功用例对应一个工作,一个作业对应一个聚合根,也即在四遍事情中,只好对一个聚合根举办操作。可是在骨子里运用中,大家日常发现一个用例须要修改四个聚合根的景色,并且不相同的聚合根还处于分歧的边际上下文中。比如,当你在电商网站上买了东西之后,你的积分会相应增多。那里的购入行为或者被建模为一个订单(Order)对象,而积分可以建模成账户(Account)对象的某个属性,订单和账户均为聚合根,并且分别属于订单系统和账户序列。分明,大家须求在订单和积分之间维护数据一致性,平常的做法是在同一个事务中而且更新两者,不过那会存在以下难题:

  • 违背DDD中”单个事务修改单个聚合根”的陈设性规范;
  • 亟待在区其他系统之间利用重量级的分布式事务(Distributed
    Transactioin,也叫XA事务或许全局工作);
  • 在不相同系统之间暴发强耦合。

由此引入世界事件,大家得以很好地化解上述难题。
总的来说,领域事件给我们带来以下好处:

  • 解耦微服务(限界上下文);
  • 扶持大家深入掌握领域模型;
  • 提供审计和报告的多寡来源;
  • 迈向事件起点(Event
    Sourcing)和CQRS等。

抑或以上边的电商网站为例,当用户下单之后,订单系统将发出一个“用户已下单”的小圈子事件,并发布到音讯系统中,此时下单便达成了。账户系列订阅了新闻系统中的“用户已下单”事件,当事件到达时展开拍卖,提取事件中的订单新闻,再调用本身的积分引擎(也有只怕是另一个微服务)统计积分,最终更新用户积分。可以看出,此时的订单系统在殡葬了事件随后,整个用例操作便停止了,根本毫无关怀是哪个人收到了轩然大波恐怕对事件做了哪些处理。事件的消费方可以是账户种类,也可以是任何一个对事件感兴趣的第三方,比如物流系列。由此,各类微服务之间的耦合关系便解开了。值得注意的一点是,此时逐一微服务之间不再是强一致性,而是按照事件的终极一致性。

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事件飓风(伊夫nt Storming)

事件龙卷风是一项团队活动,意在通过世界事件识别出聚合根,进而划分微服务的分界上下文。在活动中,团队先经过头脑沙尘暴的花样罗列出天地中装有的世界事件,整合之后形成最后的小圈子事件集合,然后对于每个事件,标注出导致该事件的一声令下(Command),再然后为每种事件标注出命令发起方的角色,命令可以是用户发起,也能够是第三方系统调用可能是定时器触发等。最终对事件举行分类整理出聚合根以及限界上下文。事件风暴还有一个非常的补益是可以加深加入人员对世界的认识。必要专注的是,在事件沙暴活动中,领域专家是必须加入的。更多关于事件沙暴的内容,请参见这里

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创造世界事件

领域事件应该应对“哪个人怎样时候做了怎么着事情”那样的难点,在事实上编码中,能够设想动用层超类型(Layer
Supertype)来含有事件的一点共有属性:

public abstract class Event {
    private final UUID id;
    private final DateTime createdTime;

    public Event() {
        this.id = UUID.randomUUID();
        this.createdTime = new DateTime();
    }
}

可以看出,领域事件还含有了ID,不过该ID并不是实体(Entity)层面的ID概念,而是着重用于事件追溯和日志。别的,由于世界事件描述的是病故暴发的政工,大家应该将世界事件建模成不可变的(Immutable)。从DDD概念上讲,领域事件更像一种特殊的值对象(Value
Object)。对于上文中提到的咖啡厅例子,创制“客户已到达”事件如下:

public final class CustomerArrivedEvent extends Event {
    private final int customerNumber;

    public CustomerArrivedEvent(int customerNumber) {
        super();
        this.customerNumber = customerNumber;
    }
}

在这几个CustomerArrived伊夫nt事件中,除了两次三番自伊夫nt的性质外,还自定义了一个与该事件密切关联的业务属性——客户人数(customerNumber)——那样继续操作便可留下相应数额的坐席了。别的,大家将拥有属性以及CustomerArrived伊芙nt本身都宣示成了final,并且不向外揭穿任何或然改动那个属性的办法,那样便有限协理了风浪的不变性。

公布领域事件

在运用领域事件时,我们平常使用“公布-订阅”的法子来集成分歧的模块或系统。在单个微服务内部,我们可以动用世界事件来集成不相同的功力组件,比如在上文中涉及的“用户注册之后向用户发送欢迎邮件”的例证中,注册组件发出一个风浪,邮件发送组件接收到该事件后向用户发送邮件。

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在微服务内部使用领域事件时,大家不肯定非得引入音讯中间件(比如ActiveMQ等)。仍然以下面的“注册后发送欢迎邮件”为例,注册行为和发送邮件行为即便通过世界事件集成,可是他们照旧时有发生在同一个线程中,并且是手拉手的。其它要求小心的是,在边界上下文之内动用世界事件时,大家仍然须求根据“一个工作只更新一个聚合根”的尺度,违反之往往代表大家对聚合根的拆分是错的。就算确实存在这么的情状,也相应通过异步的章程(此时亟待引入音讯中间件)对两样的聚合根选用不一样的事务,此时可以设想动用后台任务。

除开用于微服务的内部,领域事件越多的是被用于集成差其余微服务,如上文中的“电商订单”例子。

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普普通通,领域事件发生于天地对象中,可能更标准的乃是暴发于聚合根中。在切实编码实现时,有七种主意可用于公布领域事件。

一种直接的章程是在聚合根中直接调用发布事件的Service对象。以上文中的“电商订单”为例,当创造订单时,公布“订单已创设”领域事件。此时得以考虑在订单对象的构造函数中发布事件:

public class Order {
    public Order(EventPublisher eventPublisher) {
        //create order        
        //…        
        eventPublisher.publish(new OrderPlacedEvent());    
        }
}

注:为了把典型集中在事件发表上,大家对Order对象做了简化,Order对象自我在其实编码中不拥有参考性。

可以看到,为了发表OrderPlaced伊芙nt事件,我们须求将Service对象伊芙ntPublisher传入,那明确是一种API污染,即Order作为一个领域对象只要求关切和业务相关的数量,而不是诸如伊夫ntPublisher那样的根基设备对象。另一种方式是由NServiceBus的老祖宗Udi
Dahan
提出来的,即在领域对象中经过调用伊夫ntPublisher上的静态方法发表领域事件:

 public class Order {
    public Order() {
        //create order
        //...
        EventPublisher.publish(new OrderPlacedEvent());
    }
}  

那种办法尽管防止了API污染,可是此地的publish()静态方法将发出副成效,对Order对象的测试带来了难点。此时,大家得以应用“在聚合根中临时保存领域事件”的办法给予革新:

public class Order {

    private List<Event> events;

    public Order() {
        //create order
        //...
        events.add(new OrderPlacedEvent());
    }

    public List<Event> getEvents() {
        return events;
    }

    public void clearEvents() {
        events.clear();

    }
} 

在测试Order对象时,大家便你可以经过验证events集合有限支撑Order对象在开马上的确发表了OrderPlaced伊芙nt事件:

@Test
public void shouldPublishEventWhenCreateOrder() {
    Order order = new Order();
    List<Event> events = order.getEvents();
    assertEquals(1, events.size());
    Event event = events.get(0);
    assertTrue(event instanceof OrderPlacedEvent);
}  

在那种艺术中,聚合根对天地事件的保留只可以是暂时的,在对该聚合根操作完结以后,大家应该将世界事件发表出去并当即清空events集合。能够设想在持久化聚合根时举办那样的操作,在DDD中即为资源库(Repository):

public class OrderRepository {
    private EventPublisher eventPublisher;

    public void save(Order order) {
        List<Event> events = order.getEvents();
        events.forEach(event -> eventPublisher.publish(event));
        order.clearEvents();

        //save the order
        //...
    }
}

除外,还有一种与“临时保存领域事件”相似的做法是“在聚合根方法中一直回到领域事件”,然后在Repository中举办公布。这种形式如故有很好的可测性,并且开发人员不用手动清空先前的轩然大波集合,然则照旧得记住在Repository中将事件揭橥出去。此外,这种艺术不合乎成立聚合根的现象,因为此时的创始过程既要重回聚合根本身,又要返回领域事件。

那种方法也有倒霉的地点,比如它须要开发人士在每便换代聚合根时都无法不记得清空events集合,忘记那样做将为顺序带来深重的bug。不过即使如此那样,那如故是小编相比较推荐的不二法门。

工作操作和事件发布的原子性

即使在不相同聚合根之间大家应用了按照领域事件的末尾一致性,不过在工作操作和事件揭橥时期大家照旧亟待运用强一致性,也即那二者的发生相应是原子的,要么全体中标,要么全体前功尽弃,否则最后一致性根本无从谈起。以上文中“订单积分”为例,倘使客户下单成功,但是事件发送失败,下游的账户种类便拿不到事件,导致最终客户的积分并不增加。

要保管工作操作和事件公布时期的原子性,最直白的格局便是利用XA事务,比如Java中的JTA,这种艺术由于其重量级并不被人们所主持。不过,对于有些对质量需求不那么高的系统,那种办法未尝不是一个取舍。一些支付框架已经可以辅助独立于应用服务器的XA事务管理器(如AtomikosBitronix),比如Spring
Boot作为一个微服务框架便提供了对Atomikos和Bitronix的支持

如若JTA不是你的选项,那么可以设想使用事件表的艺术。那种艺术首先将事件保存到聚合根所在的数据库中,由于事件表和聚合根表同属一个数据库,整个经过只需求一个本土工作就能形成。然后,在一个独立的后台任务中读取事件表中未发布的风浪,再将事件发布到音讯中间件中。

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那种格局亟待留意七个难点,第三个是出于发表了事件随后须求将表中的风云标记成“已表露”状态,即依旧涉及到对数据库的操作,由此发布事件和符号“已发表”之间要求原子性。当然,此时仍可以采取XA事务,不过那违反了运用事件表的初衷。一种缓解方式是将事件的费用方创造成幂等的,即消费方可以屡屡消费同一个轩然大波而不污染系统数据。其一进度几乎为:整个进程中事件发送和数据库更新拔取各自的事务管理,此时有大概发生的情状是事件发送成功而数据库更新败北,那样在下一遍事件发布操作中,由于在此之前公布过的风云在数据库中仍然是“未公布”状态,该事件将被重新发布到新闻系统中,导致事件再度,但由于事件的消费方是幂等的,因而事件再次不会设有难题。

其余一个须要小心的题材是持久化机制的选项。其实对于DDD中的聚合根来说,NoSQL是相对而言于关系型数据库更贴切的挑选,比如用MongoDB的Document保存聚合根便是种很当然的章程。然而多数NoSQL是不援救ACID的,也就是说不能够担保聚合更新和事件发表时期的原子性。还好,关系型数据库也在向NoSQL方向发展,比如新本子的PostgreSQL(版本9.4)和MySQL(版本5.7)已经可以提供具有NoSQL特征的JSON存储和基于JSON的查询。此时,我们得以考虑将聚合根种类化成JSON格式的数目开展封存,从而防止了利用重量级的ORM工具,又有啥不可在多个数据里面保险ACID,何乐不为?

总结

天地事件非同一般用以解耦微服务,此时相继微服务之间将形成最后一致性。事件沙沙尘暴活动促进我们对微服务举办拆分,并且有助于我们深深精晓某个圈子。领域事件作为已经爆发过的野史数据,在建模时应当将其创制为不可变的异样值对象。存在两种措施用于公布领域事件,其中“在集结中临时保存领域事件”的主意是值得敬服的。别的,大家要求考虑到聚集更新和事件宣布时期的原子性,可以考虑选取XA事务恐怕使用单独的轩然大波表。为了防止事件再次带来的题材,最好的艺术是将事件的消费方创制为幂等的。


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