面试题：分布式系统中Saga模式如何应对中等规模业务扩展

Question

在一个具有大约100个服务节点的分布式系统中，采用Saga模式进行事务管理。假设业务场景是一个电商的订单处理流程，包括下单、库存扣减、支付等操作。请阐述你会如何设计Saga模式以适应这种中等规模的业务扩展，比如如何划分Saga事务步骤以及处理事务间的依赖关系。

Answer 1

1. 划分Saga事务步骤

• 下单步骤：
  • 负责接收用户的订单请求，在订单数据库中创建订单记录，状态设为“待处理”。
  • 生成唯一订单ID，作为后续事务步骤的关联标识。
• 库存扣减步骤：
  • 根据订单中的商品信息，调用库存服务，尝试扣减相应商品的库存。
  • 如果库存充足，更新库存数据库，并记录库存操作日志。若库存不足，则抛出异常，触发补偿事务。
• 支付步骤：
  • 调用支付服务，向支付平台发起支付请求，传递订单金额、订单ID等信息。
  • 根据支付平台返回的结果，更新订单状态为“支付成功”或“支付失败”。若支付失败，触发补偿事务。

2. 处理事务间的依赖关系

• 顺序依赖：
  • 下单步骤是整个Saga事务的起始点，只有成功创建订单并生成订单ID后，才能进行后续的库存扣减和支付操作。
  • 库存扣减必须在下单成功之后进行，因为需要依据订单中的商品信息来扣减库存。同样，支付操作依赖于库存扣减成功，只有确认商品有足够库存后才进行支付。
• 补偿依赖：
  • 如果支付步骤失败，需要触发库存补偿事务，将已扣减的库存恢复。
  • 若库存扣减步骤失败，不仅要回滚库存操作，还需删除在下单步骤中创建的订单记录，以保证数据的一致性。

3. 其他考虑点

• 分布式协调：使用如Zookeeper或Etcd等分布式协调工具，来管理Saga事务的状态和协调各个服务节点之间的操作，确保在节点故障或网络分区等情况下事务的正确执行。
• 日志记录：在每个Saga事务步骤中，详细记录操作日志，包括操作时间、操作内容、事务状态等信息，以便在出现问题时能够快速定位和排查。
• 重试机制：对于一些因网络波动等临时性原因导致的事务失败，设计合理的重试机制，在一定次数内自动重试失败的步骤，提高事务的成功率。