面试题：CouchDB批量删除文档在复杂业务场景下的架构设计

Question

假设存在一个复杂的业务场景，需要对CouchDB中的文档进行批量删除，同时这些文档之间存在复杂的关联关系，删除某些文档可能会影响其他业务逻辑。请设计一个架构方案，确保在批量删除文档过程中，既能够高效地完成删除操作，又能保证业务逻辑的一致性和数据的完整性。请详细描述架构的各个组成部分、工作流程以及涉及到的关键技术点。

Answer 1

架构组成部分

1. 控制层（Controller）：负责接收外部删除请求，对请求进行初步验证和参数解析，然后将请求转发给业务逻辑层。
2. 业务逻辑层（Business Logic Layer）：
   • 依赖分析模块：分析待删除文档之间以及与其他业务相关文档的关联关系。可以使用图数据库（如Neo4j）来存储和查询文档之间的关系，通过构建文档关系图，清晰地了解删除某个文档可能产生的级联影响。
   • 事务管理模块：利用CouchDB的多文档事务功能（如果支持，CouchDB 2.0 及以上版本部分支持多文档事务），确保删除操作要么全部成功，要么全部失败，保证数据的一致性。同时，维护一个操作日志，记录每个删除步骤，以便在出现问题时进行回滚。
   • 调度模块：根据依赖分析结果，合理安排文档删除顺序。对于没有依赖的文档可以并行删除，以提高删除效率；对于存在依赖关系的文档，按照依赖关系依次删除。
3. 数据访问层（Data Access Layer）：负责与CouchDB进行交互，执行实际的文档删除操作。封装CouchDB的API，提供统一的接口供业务逻辑层调用，屏蔽CouchDB的底层细节。

工作流程

1. 请求接收：控制层接收来自外部系统（如用户界面、其他服务等）的批量删除文档请求，请求中包含待删除文档的标识符列表。
2. 参数验证：控制层对请求参数进行验证，确保待删除文档标识符的格式正确且符合业务规则。
3. 依赖分析：业务逻辑层的依赖分析模块将待删除文档标识符发送到图数据库，查询这些文档与其他文档之间的关联关系。分析结果将确定哪些文档可以立即删除，哪些文档需要在其他相关文档删除后才能删除。
4. 事务规划：事务管理模块根据依赖分析结果，制定删除事务计划。将删除操作划分为多个子事务，每个子事务包含一组可以同时执行的删除操作，并且确定子事务的执行顺序。
5. 操作调度：调度模块按照事务计划，安排文档删除操作的执行顺序。对于可以并行执行的子事务，调度模块将其分配到多个线程或进程中并行执行，以提高删除效率。
6. 数据删除：数据访问层根据调度模块的指令，调用CouchDB的API执行文档删除操作。在执行过程中，事务管理模块监控每个操作的执行状态，如果某个操作失败，事务管理模块将根据操作日志进行回滚，确保数据的一致性。
7. 结果反馈：操作完成后，控制层将删除操作的结果反馈给外部系统，告知删除是否成功以及可能出现的错误信息。

关键技术点

1. 图数据库技术：使用图数据库（如Neo4j）来存储和查询文档之间的复杂关联关系。图数据库擅长处理节点（文档）与边（关联关系）之间的关系，能够高效地进行深度优先或广度优先搜索，快速确定文档之间的依赖关系。
2. CouchDB事务处理：利用CouchDB提供的事务功能（如果支持），确保批量删除操作的原子性。在事务执行过程中，CouchDB会锁定相关文档，防止其他并发操作干扰，保证数据的一致性。
3. 并发控制：通过合理的调度策略，充分利用多线程或多进程技术，并行执行无依赖关系的文档删除操作，提高删除效率。同时，需要注意并发操作可能带来的资源竞争问题，通过锁机制或其他并发控制手段进行处理。
4. 操作日志与回滚机制：维护详细的操作日志，记录每个删除步骤。当删除过程中出现错误时，能够根据日志信息进行回滚，恢复到删除操作之前的状态，保证数据的完整性。
5. API封装与抽象：在数据访问层对CouchDB的API进行封装和抽象，提供简洁、统一的接口供业务逻辑层调用。这样可以降低业务逻辑层与CouchDB之间的耦合度，便于系统的维护和扩展。