面试题：分布式系统中Saga模式事务补偿幂等性设计的基础原理

Question

请阐述在分布式系统Saga模式下，事务补偿幂等性设计的基本概念与原理，并且说明为何幂等性对于事务补偿至关重要。

Answer 1

事务补偿幂等性设计的基本概念

在分布式系统Saga模式下，事务补偿幂等性指的是无论一个补偿操作被执行一次还是多次，对系统产生的最终影响是一致的。即多次执行相同的补偿操作，不会导致额外的副作用或错误，系统状态保持相同。

事务补偿幂等性设计的原理

1. 使用唯一标识：为每个事务或操作分配一个唯一的标识符（如UUID）。在执行补偿操作时，系统首先检查该标识符对应的操作是否已经执行过。若已执行，则直接返回成功，不再重复执行实际的补偿逻辑。
2. 记录操作状态：通过日志或状态表记录每个补偿操作的执行状态。每次执行补偿操作前，查询状态表确认是否已处理。如果已处理，跳过实际操作；若未处理，则执行操作并更新状态表。

幂等性对于事务补偿至关重要的原因

1. 网络波动：在分布式系统中，网络不稳定是常见问题。补偿操作可能因网络延迟、超时等原因，被重复发送。若补偿操作不具备幂等性，重复执行可能导致数据不一致、资源过度释放等问题。例如，在订单退款事务中，若退款补偿操作不幂等，可能导致重复退款。
2. 系统故障恢复：当系统出现故障并恢复后，可能会尝试重新执行未完成的事务补偿。幂等性确保即使重复执行，也不会破坏系统状态的一致性，保证事务补偿的正确性和可靠性。