架构设计:异步处理流程,多种实现模式详解

文章来源:华科小宝   作者:崔腾虎     发布时间:2021-06-10 03:52    浏览量:

架构设计:异步处理流程,多种实现模式详解

一、异步处理

1、异步概念

异步处理不用阻塞当前线程来等待处理完成,而是允许后续操作,直至其它线程将处理完成,并回调通知此线程。

必须强调一个基础逻辑,异步是一种设计理念,异步操作不等于多线程,MQ中间件,或者消息广播,这些是可以实现异步处理的方式。

同步处理和异步处理相对,需要实时处理并响应,一旦超过时间会结束会话,在该过程中调用方一直在等待响应方处理完成并返回。同步类似电话沟通,需要实时对话,异步则类似短信交流,发送消息之后无需保持等待状态。

2、异步处理优点

虽然异步处理不能实时响应,但是处理复杂业务场景,多数情况都会使用异步处理。

异步可以解耦业务间的流程关联,降低耦合度;降低接口响应时间,例如用户注册,异步生成相关信息表;异步可以提高系统性能,提升吞吐量;流量削峰即把请求先承接下来,然后在异步处理;异步用在不同服务间,可以隔离服务,避免雪崩;异步处理的实现方式有很多种,常见多线程,消息中间件,发布订阅的广播模式,其根据逻辑在于先把请求承接下来,放入容器中,在从容器中把请求取出,统一调度处理。

注意:一定要监控任务是否产生积压过度情况,任务如果积压到雪崩之势的地步,你会感觉每一片雪花都想勇闯天涯。

3、异步处理模式

异步流程处理的实现有好多方式,但是实际开发中常用的就那么几种,例如:

基于接口异步响应,常用在第三方对接流程;基于消息生产和消费模式,解耦复杂流程;基于发布和订阅的广播模式,常见系统通知异步适用的业务场景,对数据强一致性的要求不高,异步处理的数据更多时候追求的是最终一致性。

二、接口响应异步

1、流程描述

基于接口异步响应的方式,有一个本地业务服务,第三方接口服务,流程如下:

本地服务发起请求,调用第三方服务接口;请求包含业务参数,和成功或失败的回调地址;第三方服务实时响应流水号,作为该调用的标识;之后第三方服务处理请求,得到最终处理结果;如果处理成功,回调本地服务的成功通知接口;如果处理失败,回调本地服务的失败通知接口;整个流程基于部分异步和部分实时的模式,完整处理;注意:如果本地服务多次请求第三方服务,需要根据流水号判断该请求的状态,业务的状态设计也是极其复杂,要根据流水号和状态追溯整个流程的执行进度,避免错乱。

三、生产消费异步

1、流程描述

这里基于Kafka中间件,演示流程消息生成,消息处理的异步解耦流程,基本步骤:

消息生成之后,写入Kafka队列 ;消息处理方获取消息后,进行流程处理;消息在中间件提供的队列中持久化存储 ;消息发起方如果挂掉,不影响消息处理 ;消费方如果挂掉,不影响消息生成;基于这种消息中间件模式,完成业务解耦,提高系统吞吐量,是架构中常用的方式。

四、发布订阅异步

1、流程描述

这里基于Redis中间件,说明消息广播模式流程,基本步骤:

提供一个消息传递频道channel;多个订阅频道的客户端client;消息通过PUBLISH命令发送给频道channel ;客户端就会收到频道中传递的消息 ;之所以称为广播模式,该模式更注重通知下发,流程交互性不强。实际开发场景:运维总控系统,更新了某类服务配置,通知消息发送之后,相关业务线上的服务在拉取最新配置,更新到服务中。

五、任务积压监控

生成一个消息,就因为有一个处理该消息的任务要执行,这就导致任务可能出现积压的情况,常见原因大致有如下几个:

任务产生的服务过多,任务处理的服务过少,不均衡;任务处理时间太长,也导致生产过剩;中间件本身容量偏小,需要扩容或集群化管理;如果任务积压过多,可能要对任务生成进行流量控制,或者提升任务的处理能力,从而避免雪崩情况。


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