如何使用 Spring Cloud Stream Kafka 和每个服务的数据库实现微服务事件驱动架构

Question

我正在尝试实现一个事件驱动架构来处理分布式事务。每个服务都有自己的数据库，并使用 Kafka 发送消息以通知其他微服务有关操作。

一个例子：

 Order service -------> | Kafka |------->Payment Service
       |                                       |
Orders MariaDB DB                   Payment MariaDB Database

订单收到订单请求。它必须将新订单存储在其数据库中并发布一条消息，以便支付服务意识到它必须为商品收费：

私人订单业务订单业务；

@PostMapping
public Order createOrder(@RequestBody Order order){
    logger.debug("createOrder()");
    //a.- Save the order in the DB
    orderBusiness.createOrder(order);
    //b. Publish in the topic so that Payment Service charges for the item.
    try{
        orderSource.output().send(MessageBuilder.withPayload(order).build());
    }catch(Exception e){
        logger.error("{}", e);
    }
    return order;
}

这些是我的疑惑：

1. 步骤 a.-（保存在 Order DB 中）和 b.-（发布消息）应在事务中以原子方式执行。我怎样才能做到这一点？
2. 这和上一个有关：我发送消息是：orderSource.output().send(MessageBuilder.withPayload(order).build());此操作是异步的，并且始终返回 true，无论 Kafka 代理是否关闭。我如何知道消息已到达 Kafka 代理？

Answer 1

我认为实现事件溯源的正确方法是让 Kafka 直接从从 RDBMS 二进制日志中读取的插件推送的事件中填充，例如使用 Confluent BottledWater (https://www.confluent.io/blog/bottled-water-real-time-integration-of-postgresql-and-kafka/) 或更活跃的 Debezium (http://debezium.io/)。然后消费微服务可以监听这些事件，消费它们并对它们各自的数据库进行操作，最终与 RDBMS 数据库保持一致。

在此处查看我的完整答案以获取指南： https://stackoverflow.com/a/43607887/986160

Answer 2

步骤 a.-（保存在 Order DB 中）和 b.-（发布消息）应该是 在事务中以原子方式执行。我怎样才能做到这一点？

Kafka 目前不支持事务（因此也不支持回滚或提交），您需要同步这样的事情。简而言之：你不能做你想做的事。这将在不久的将来发生变化，当KIP-98 被合并时，但这可能还需要一些时间。此外，即使使用 Kafka 中的事务，跨两个系统的原子事务也是一件非常困难的事情，接下来的一切只会通过 Kafka 中的事务支持得到改进，它仍然不能完全解决您的问题。为此，您需要考虑在您的系统中实现某种形式的 two phase commit。

您可以通过配置生产者属性获得一些接近，但最终您必须为您的一个系统选择至少一次或最多一次（ MariaDB 或 Kafka）。

让我们从您可以在 Kafka 中执行的操作开始，确保消息传递，然后我们将深入探讨您对整个流程流程的选择以及后果。

保证送达

您可以使用参数 acks 配置在将请求返回给您之前必须有多少个代理确认收到您的消息：通过将其设置为 all 您告诉代理要等到所有副本都确认了您的消息，然后再向您返回答案。这仍然不能 100% 保证您的消息不会丢失，因为它只被写入页面缓存，并且理论上存在代理在将其持久化到磁盘之前失败的情况，其中消息可能仍然丢失。但这与您将获得的一样好保证。 您可以通过降低经纪人强制 fsync 到磁盘的间隔（强调文本和/或flush.ms）进一步降低数据丢失的风险，但请注意，这些值会带来严重的性能损失。

除了这些设置之外，您还需要等待您的 Kafka 生产者将您的请求的响应返回给您，并检查是否发生异常。这种关系与您问题的第二部分有关，因此我将进一步讨论。 如果响应是干净的，您可以尽可能确定您的数据已到达 Kafka 并开始担心 MariaDB。

到目前为止，我们所讨论的所有内容都只涉及如何确保 Kafka 收到您的消息，但您还需要将数据写入 MariaDB，这也可能会失败，这将需要调用您可能已经发送的消息卡夫卡——这是你不能做的。

所以基本上你需要选择一个系统，在这个系统中你能够更好地处理重复/缺失值（取决于你是否重新发送部分失败），这会影响你做事的顺序。

选项 1

在此选项中，您在 MariaDB 中初始化事务，然后将消息发送到 Kafka，等待响应，如果发送成功，您在 MariaDB 中提交事务。如果发送到 Kafka 失败，您可以在 MariaDB 中回滚您的事务，一切都很好。 但是，如果发送到 Kafka 成功并且您对 MariaDB 的提交由于某种原因失败，那么就无法从 Kafka 取回消息。因此，如果您稍后重新发送所有内容，您将在 MariaDB 中丢失一条消息或在 Kafka 中有一条重复的消息。

选项 2

这几乎正好相反，但您可能更好地删除在 MariaDB 中编写的消息，具体取决于您的数据模型。

当然，您可以通过跟踪失败的发送并稍后重试这些方法来缓解这两种方法，但所有这些更多的是针对更大问题的创可贴。

我个人会采用方法 1，因为提交失败的机会应该比发送本身要小一些，并在 Kafka 的另一端实施某种重复检查。

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这与上一个有关：我发送消息是： orderSource.output().send(MessageBuilder.withPayload(order).build()); 此操作是异步的，并且始终返回 true，无论是否 卡夫卡经纪人已关闭。我怎么知道消息已经到达 卡夫卡经纪人？

首先，我承认我对 Spring 不熟悉，所以这可能对您没有用处，但以下代码 sn-p 说明了一种检查异常响应的方法。 通过调用 flush 你阻塞直到所有发送完成（失败或成功），然后检查结果。

Producer<String, String> producer = new KafkaProducer<>(myConfig);
final ArrayList<Exception> exceptionList = new ArrayList<>();

for(MessageType message : messages){
  producer.send(new ProducerRecord<String, String>("myTopic", message.getKey(), message.getValue()), new Callback() {
    @Override
    public void onCompletion(RecordMetadata metadata, Exception exception) {
      if (exception != null) {
        exceptionList.add(exception);
      }
    }
  });
}

producer.flush();

if (!exceptionList.isEmpty()) {
  // do stuff
}