面试题：分布式系统Saga模式事务补偿幂等性的实现方式

Question

在一个基于微服务的分布式系统采用Saga模式进行事务管理时，列举至少两种实现事务补偿幂等性的方式，并详细说明每种方式在实际应用中的优缺点。

Answer 1

方式一：使用唯一ID和状态记录

• 实现方法：为每个事务补偿操作生成唯一ID，同时在数据库或其他持久化存储中记录每个补偿操作的状态（如已执行、未执行）。每次执行补偿操作前，先检查该唯一ID对应的操作状态，如果已执行则跳过。
• 优点：
  • 实现相对简单：只需在数据库中增加一张记录状态的表，通过唯一ID进行查询判断即可。
  • 适用范围广：几乎适用于各种类型的微服务和补偿操作场景。
• 缺点：
  • 增加存储开销：需要额外的数据库表或存储来记录状态信息。
  • 可能存在一致性问题：在高并发情况下，如果状态记录的更新和补偿操作的执行不是原子性的，可能会出现重复执行的情况，不过可以通过数据库事务或分布式锁来解决，但这又会增加复杂性。

方式二：基于消息队列的幂等处理

• 实现方法：将补偿操作封装成消息发送到消息队列中，消息队列本身具备幂等性保障机制（如RabbitMQ的事务机制、Kafka的幂等生产者等）。微服务从消息队列接收消息并执行补偿操作，由于消息队列会确保相同消息不会被重复消费（在一定条件下），从而实现幂等性。
• 优点：
  • 性能较好：消息队列可以异步处理消息，提高系统的整体吞吐量，适合高并发场景。
  • 解耦性强：微服务与消息队列解耦，微服务只需要关注从队列接收消息并执行补偿操作，不需要关心幂等性的具体实现细节。
• 缺点：
  • 引入新的组件：增加了系统的复杂性，需要对消息队列进行运维和管理，包括队列的配置、监控等。
  • 依赖消息队列特性：不同的消息队列对幂等性的支持程度和实现方式有所不同，可能需要根据具体的消息队列进行定制化开发和配置。