Saga模式

习题预习

1. 什么是Saga Pattern？它主要用于哪些场景？
2. Saga Pattern是如何实现分布式事务管理的？它有哪些优点和缺点？
3. 在Saga Pattern中，什么是Compensating Action？它和Rollback有什么区别？
4. Saga Pattern和传统的ACID事务有什么区别？Saga Pattern是如何保证数据一致性的？
5. 在Saga Pattern中，如果某个步骤出现故障，整个事务会如何回滚？如何处理已经执行成功的步骤？

说明知识

Saga Pattern是一种在分布式系统中实现长流程事务的设计模式。该模式将一个复杂的事务分解成多个短期事务，这些短期事务将在一系列步骤中执行，以达到原始复杂事务的目标。

具体来说，Saga Pattern通常包括以下组件：

1. Saga：整个流程的控制器，负责协调和管理各个步骤，以确保事务的最终一致性。
2. Choreography：各个步骤之间的协作和通信，以确保数据和状态的传递和同步。
3. Compensation：每个步骤的回滚机制，以确保在异常情况下能够撤消已经执行的操作。

下面以订单服务为例说明Saga Pattern的应用：

1. 订单服务收到订单请求。这是整个流程的开始。

2. 订单服务启动Saga，并向库存服务发送“减少库存”请求。此时库存服务会将商品库存减少相应的数量。

3. 如果库存服务成功执行，订单服务会向支付服务发送“扣款”请求，并将订单状态设置为“付款中”。

4. 如果支付服务成功执行，订单服务将订单状态设置为“已付款”，向物流服务发送“发货”请求。

5. 如果发货成功，订单服务将订单状态设置为“已完成”，完成整个流程。

但是，如果某个步骤执行失败，整个流程将出现异常。为了确保事务的一致性，Saga Pattern会启动补偿机制。例如：

1. 如果库存服务失败，订单服务会向库存服务发送“增加库存”请求，以恢复库存数量。

2. 如果支付服务失败，订单服务会向支付服务发送“退款”请求，以撤销扣款操作。

3. 如果发货失败，订单服务会向物流服务发送“撤销发货”请求，以恢复商品的库存和状态。

综上所述，Saga Pattern通过拆分事务，协调各个步骤，以及实现补偿机制，可以应对分布式系统中的各种异常情况，确保事务的最终一致性。

条列重点

• Saga Pattern可以用来协调分散的事务，保证系统在失败的情况下能够恢复正常运作
• 单独的每个事务都是幂等的，即在重复执行时不会改变系统的状态
• Saga是一个长时间的交互过程，它管理一系列相关的事务
• Saga Pattern具有不可撤销性，一旦一个事务完成，它就无法被撤回
• Saga模式的实现方式有两种： Choreography-based saga和Orchestration-based saga

知识测验

1. 您正在开发一个电子商务网站，需要实现一个交付系统，该系统具有出色的回滚能力。实现一个符合Saga模式的交付系统。

答案：在实现Saga模式的交付系统中，可以首先执行所有必要的检查和验证。 如果一切都运行正常，则可以从订单服务器发送交付命令。 接下来，系统会执行商品准备，配送和最终交付。 如果某个步骤遇到问题（例如商品缺货或配送失败），系统将回滚到之前的步骤，直到所有步骤都成功完成或者所有步骤都回滚完成。

2. 假设您正在开发一个大型分布式应用程序，其中包含多个微服务，您需要实现一种可靠且可伸缩性的Saga模式，以确保所有微服务之间的事务一致性。该怎么实现？

答案：为了实现可靠且可伸缩性的Saga模式，您需要划分事务的业务逻辑，将处理相关的操作放在同一个Saga内。同时，在Saga模式中，您需要实现有关如何回滚事务的逻辑，以确保当有错误时，系统能够回滚到之前的状态。使用一些消息队列（MQ）作为Saga模式中交流的介面，这样可以实现微服务之间的解耦。

3. 您开发了一个订单管理系统，该系统可以向购买商品后的用户发送感谢信。但是，由于网路故障等因素，有些感谢信并未成功发送。请项使用Saga模式实现重复发送这些感谢信。

答案：在实现Saga模式的重复发送感谢信系统中，您需要实现一个记录器，记录感谢信是否成功发送。 当系统发现某个感谢信发送失败时，它将启动一个Saga来进行自动重试。 Saga将使用之前收集的资料并重新尝试以发送此感谢信。 一旦再次成功后，该Saga将终止，否则它将不断进行重新尝试，直到成功。

4. 您正在开发一个物流系统，该系统将车辆分派给不同的司机。当有司机接收任务后，系统需要实现对车辆和司机任务的修改能力，还需要能够回滚操作以解决可能出现的任何问题。请使用Saga模式来实现该系统。

答案：在实现Saga模式的物流系统中，您可以首先执行所需的验证和检查。如果一切正常，系统将创建一个Saga用于相关的车辆和司机操作。在Saga中，系统将执行车辆分配，司机任务修改和固定/解除固定车辆等操作。 如果发生任何错误，系统将回滚到之前的状态，直到所有操作都成功完成，或者回滚完成。

5. 假设您正在构建一个购物车系统，其中含有多个商品。您需要实现一种Saga模式，以确保在提交购物车订单时，所有商品都有库存可用。如果有任何商品库存不足，系统将回滚到之前的状态。请列出用于实现该Saga模式的步骤。

答案：实现Saga模式的购物车系统包括以下步骤：

1. 检查所有商品的库存量是否充足。

2. 如果库存量充足，则在购物车中添加所有商品。

3. 执行付款操作。

4. 订单成功后，从库存中扣除所有商品数量。

5. 如果任何商品缺货，回滚操作至第一步。

6. 确认所有商品都成功下单后，将订单提交。