事件驱动架构中的数据检索与相关模式解析

### 事件驱动架构中的数据检索与相关模式解析 #### 1. 架构中的编排与协调 在架构设计中，每个有界上下文可由多个服务组成。在不同边界之间，我们采用编排（choreography）的方式；而在边界内部，则可应用协调（orchestration），如定价边界所示。对于更广泛的高级流程，使用编排；而对于较小范围和更局部的流程，可采用协调，例如定价计算。 这种设计思路的主要目的是默认在高级流程中使用编排，而在有限范围内应用协调。这样做能实现服务间的高度解耦，在涉及多个团队的高级层面赋予团队自主性；在涉及人员较少的小范围中使用协调，可让团队自主发布功能而不影响多个领域。 #### 2. 分布式架构下的数据聚合挑战 从单体架构向分布式事件驱动的微服务架构转变后，我们面临一个挑战：如何获取数据的聚合视图？在单体架构和单体数据库中，所有数据集中在一处，获取和连接数据相对简单，通常通过同步 API（如 REST 或 SOAP）暴露信息。但这种方式存在扩展限制。 在分布式架构中，每个独立服务拥有其领域的数据，只能返回关于其领域的信息。例如，UI 可能需要列出所有可用产品及其当前库存和价格。一种可能的解决方案是 API 组合模式，即 UI 应用从每个服务获取信息，合并并显示在 UI 中。然而，这种方法存在严重局限性： - **性能问题**：处理大量数据时，该方法很快会遇到困难。若要显示包含数百万产品的列表页面，UI 可能需要将数千个项目加载到内存中。 - **用户体验差**：额外的请求会增加 UI 的性能开销，导致用户体验不佳。 #### 3. 事件驱动架构的数据检索模式 事件驱动架构为传统的数据检索方式增加了复杂性，因为数据分布在多个服务中，且可能最终一致。为解决数据聚合问题，我们可以利用持久化事件流来创建非规范化模型。 例如，产品服务可以处理库存和定价服务发布的事件，以丰富其信息，创建满足 UI 需求的非规范化数据视图。这样，过滤和排序操作就变得可行，因为存在持久的非规范化模型。 #### 4. CQS 与 CQRS 模式 ##### 4.1 CQS（命令查询分离） CQS 原则由 Bertrand Meyer 提出，该原则指出方法要么是查询，要么是命令，但不能两者兼具。查询返回值但不改变状态，命令改变状态但不返回值。在特定服务中局部应用 CQS 有助于更好地组织服务，特别是在使用 REST 等协议的 API 中，对于检索（GET、HEAD 等）和更改（POST、PUT、PATCH 等）状态有明确的操作。 ##### 4.2 CQRS（命令查询责任分离） CQRS 源于 CQS，将实体分为命令和查询两个主要概念。在代码中清晰分离对象很有用，因为我们可以随意使用查询，确保它们不会改变状态；而对于命令，我们可以更谨慎地使用。 在架构层面应用 CQRS 时，我们可以将命令和查询分离到不同的组件中，例如创建两个不同的服务，一个仅处理命令或状态更改，另一个仅处理查询而不改变数据。 使用 CQRS 的好处包括： - **模型专业化**：分离读写模型可使每个模型针对其用途进行优化。 - **数据规范化**：可以在写侧应用第三范式，在读侧对数据进行非规范化处理。 - **技术优化**：可以为读写模型分别选择适合的技术，如在写侧使用事件溯源，在读侧使用 ElasticSearch 进行快速复杂搜索。 - **易于实现新功能**：新的 UI 或查询需求可以仅通过更改读模型服务来实现，而不影响处理写操作和业务逻辑的服务。 - **一致性管理**：写侧通常需要更强的一致性保证，而读侧可以更宽松地接受最终一致性。大多数应用的读操作远多于写操作，分离服务可独立优化和扩展读写两侧。 ##### 4.3 何时使用 CQRS CQRS 并非适用于所有用例，它会增加解决方案的复杂性。简单、直接的领域通常从 CQRS 中获益不大，简单的服务使用传统的 CRUD 方法可能更好。 在决定是否采用 CQRS 时，需要有充分的理由，例如： - 读操作远超过写操作，需要差异化扩展。 - 概念性的写模型与复杂的读模型有很大差异。 当需要构建类似的读模型时，可以应用 CQRS 的理念，思考是否有必要在单独的服务中构建，以及 CQRS 的好处是否适用于当前用例。 #### 5. CQRS 的不同实现方式 CQRS 的核心是分离读写操作。在之前的示例中，我们创建了两个独立的服务和数据库，但这不是唯一的实现方式。 - **使用同一数据库**：可以在两个服务中使用同一数据库，这种方式可以解决分离数据库带来的最终一致性问题。在发布事件之前更新读写模型，可以解决事件与 API 响应之间的不一致性。但这种方式需要处理同一数据库在两个服务中的模式更改问题，适用于读写模型关系密切的情况。 - **代码层面分离**：可以在单个服务中仅在代码层面严格分离读写操作。 - **增加服务**：可以引入第三个服