面试题：复杂微服务架构下跨服务异常传播与协调处理

Question

在一个包含多个相互依赖微服务的复杂架构中，当某个微服务发生异常时，如何进行跨服务的异常传播，以确保整个系统的一致性和可靠性？请设计一套异常传播与协调处理的方案，并说明其中涉及的关键技术点和难点。

Answer 1

异常传播与协调处理方案

1. 定义统一异常格式：
   • 在各个微服务中，定义一种统一的异常数据结构。例如，包含异常类型（如业务异常、系统异常等）、异常描述、异常码等字段。这样不同微服务产生的异常可以以一致的形式进行传播。
   • 示例（以JSON格式为例）：

{
    "type": "BusinessException",
    "description": "订单金额不能为负数",
    "code": "1001"
}

2. 异常传播机制：
   • HTTP 状态码与响应体：对于基于HTTP的微服务通信，利用HTTP状态码来表示异常的类别。例如，4xx系列状态码表示客户端错误（如参数错误等业务异常），5xx系列状态码表示服务器端错误（如系统异常）。同时，在响应体中返回上述统一格式的异常信息。
   • 消息队列：如果微服务之间通过消息队列进行异步通信，在消息中添加异常字段来传递异常信息。当一个微服务处理消息出现异常时，将异常信息封装在新的消息中发送到特定的异常处理队列，由专门的消费者进行处理。
3. 协调处理：
   • 全局异常处理器：在网关或专门的异常处理服务中设置全局异常处理器。它接收各个微服务传播过来的异常，根据异常类型和码进行统一的处理。例如，对于某些业务异常，可以直接返回友好的错误提示给客户端；对于系统异常，可以记录详细的日志并进行重试等操作。
   • 事务协调：在涉及多个微服务的事务场景下，使用分布式事务框架（如Seata等）。当某个微服务发生异常时，事务协调器能够感知并根据预设的事务模式（如AT模式下的回滚），保证整个事务的一致性。

关键技术点

1. 统一异常定义与序列化：确保各个微服务都遵循相同的异常数据结构，并能正确地进行序列化和反序列化，以便在不同服务间传递。
2. 通信协议适配：根据微服务间使用的通信协议（HTTP、消息队列等），合理地设计异常传播方式，使其既能准确传递异常信息，又符合协议规范。
3. 分布式事务处理：掌握分布式事务框架的原理和使用，能够根据业务场景选择合适的事务模式，保证在异常情况下数据的一致性。

难点

1. 异常兼容性：不同微服务可能基于不同的技术栈开发，要确保统一的异常格式在各种技术环境下都能正确处理，例如在Java、Python、Node.js等不同语言编写的微服务间传递异常。
2. 性能影响：异常传播机制和协调处理过程可能会对系统性能产生一定影响，如消息队列中异常消息的处理可能导致延迟，需要在保证可靠性的同时，优化性能。
3. 复杂依赖处理：在复杂的微服务依赖关系中，准确判断异常源头以及确定受影响的范围，避免异常的过度传播或处理不当导致的系统不稳定。