在微服务中使用 Spring Boot 和 ActiveMQ 实现 Saga 模式

微服务彻底改变了我们构建和部署软件应用程序的方式，为系统的不同部分提供了可扩展性、灵活性和独立性。然而，在微服务架构中管理分布式事务可能颇具挑战性。这正是 Saga 模式发挥作用的地方。在本文中，我们将探讨 Saga 模式，并提供使用 Spring Boot 和 ActiveMQ 实现它的示例。

理解 Saga 模式

Saga 模式是一种用于管理微服务架构中分布式事务的设计模式。它解决了跨多个微服务维护数据一致性的复杂性和挑战，同时避免了传统分布式事务的缺陷。

在 Saga 模式中，全局事务被分解为一系列较小的本地事务，每个事务都与特定的微服务关联。如果某个步骤失败，则会触发补偿操作来撤消之前的步骤，从而确保数据一致性。

Saga 模式的实际应用

为了更好地理解 Saga 模式的工作原理，我们来考虑一个预订系统。创建三个独立的 Spring Boot 项目，分别用于：

预订服务：负责处理酒店客房预订。
支付服务：管理支付流程。
Saga Orchestrator：为预订和付款流程协调 SAGA 模式。
共享数据库（PostgreSQL）：存储与预订和付款相关的数据。
消息代理（ActiveMQ）：处理微服务之间的异步通信。

如果任何步骤发生故障，Saga 模式会确保触发适当的补偿操作。例如，如果支付处理失败，补偿操作可能包括取消订单或将其标记为未付款。

设置微服务

在此示例中，我们将创建两个 Spring Boot 微服务：订单服务和支付服务。每个服务都有自己的 PostgreSQL 数据库。

1.预订服务代码：

@Service
public class BookingService {
    @Autowired
    private JmsTemplate jmsTemplate;

    @Autowired
    private BookingRepository bookingRepository;

    @Transactional
    public void makeBooking(Booking booking) {
        bookingRepository.save(booking);
        jmsTemplate.convertAndSend("bookingQueue", booking);
    }

    @Transactional
    public void confirmBooking(Long bookingId) {
        Booking booking = bookingRepository.findById(bookingId).orElse(null);
        if (booking != null) {
            booking.setConfirmed(true);
            bookingRepository.save(booking);
        }
    }

    @Transactional
    public void cancelBooking(Long bookingId) {
        Booking booking = bookingRepository.findById(bookingId).orElse(null);
        if (booking != null) {
            bookingRepository.delete(booking);
        }
    }
}

2.支付服务代码

@Service
public class PaymentService {
    @Autowired
    private JmsTemplate jmsTemplate;

    @Autowired
    private PaymentRepository paymentRepository;

    @Transactional
    public void processPayment(Booking booking) {
        Payment payment = new Payment();
        payment.setBookingId(booking.getId());
        payment.setAmount(calculatePaymentAmount(booking));
        paymentRepository.save(payment);
        jmsTemplate.convertAndSend("paymentQueue", payment);
    }

    @Transactional
    public void confirmPayment(Long bookingId) {
        Payment payment = paymentRepository.findByBookingId(bookingId);
        if (payment != null) {
            payment.setPaid(true);
            paymentRepository.save(payment);
        }
    }

    @Transactional
    public void cancelPayment(Long bookingId) {
        Payment payment = paymentRepository.findByBookingId(bookingId);
        if (payment != null) {
            paymentRepository.delete(payment);
        }
    }

    private double calculatePaymentAmount(Booking booking) {
        // Implement your payment calculation logic here
        return booking.getRoomPrice() * booking.getNumNights();
    }
}

3. SagaOrchestrator 服务：

@Service
public class SagaOrchestrator {
    @Autowired
    private BookingService bookingService;

    @Autowired
    private PaymentService paymentService;

    @JmsListener(destination = "bookingQueue")
    public void handleBooking(Booking booking) {

    }

    @JmsListener(destination = "paymentQueue")
    public void handlePayment(Payment payment) {
        try {
                        // step 2: confirm payment is success or failed. If it's failed
                        // It's failure, throw exception and rollback.  
            paymentService.confirmPayment(payment.getBookingId());

                        // Step 3: Mark status is comfirmed in booking.
                        bookingService.confirmBooking(payment.getBookingId())
        } catch (Exception e) {
            // Handle exceptions and initiate compensation
                        bookingService.cancelBooking(booking.getId());
            paymentService.cancelPayment(payment.getBookingId());
        }
    }
}

4.工作流程分步说明：

步骤 1：用户使用以下功能请求新的流程预订：makeBooking

第 2 步：创建流程预订后，用户应付款才能继续流程。

步骤 3：将付款事件发送handlePayment到SagaOrchestrator

如果付款成功，确认
若支付失败，则执行回滚，取消预订及支付。

请注意，这是一个简化的示例，实际实现可能涉及更强大的错误处理、重试和监控，以实现更好的弹性和容错能力。此外，在更复杂的场景中，您可能需要考虑使用Spring Cloud State Machine 之类的框架或外部工具进行 SAGA 模式管理。

好处和注意事项

Saga 模式在微服务架构中提供了许多好处：

去中心化：每个微服务负责其在全局事务中的部分，从而减少了对集中协调器的需求。
可扩展性：由于 saga 的每个步骤都是本地事务，因此更容易独立扩展单个微服务。
弹性：如果发生故障，该模式可以通过执行补偿操作轻松恢复，确保数据一致性。
性能：避免分布式事务可以提高系统性能。

然而，必须考虑管理 Saga 和实施补偿操作的复杂性。此外，最终一致性是一种权衡，它可能并不适合所有应用程序。

总而言之，Saga 模式是管理微服务架构中分布式事务的宝贵工具。它允许您在保持数据一致性的同时，将复杂的分布式事务分解为更小、更易于管理的步骤。通过采用 ActiveMQ 作为消息系统，您可以实现微服务之间的无缝通信，从而确保基于微服务的应用程序的稳健性和可靠性。

鏂囩珷鏉ユ簮锛�https://dev.to/jackynote/implementing-the-saga-pattern-with-spring-boot-and-activemq-in-microservice-14me