架构取经之路3 - 悟空聊 [非事务型] 数据库该怎么做

一、背景

悟空和师父一行人正在前往西天取经的路上,师父在线上买了一个福袋,订单状态显示订单已支付,但是电子福袋状态为未发送。

 

 

悟空来到了这家网站的后台,找到了开发人员“小黑熊”。

悟空:嘿,快查下我师父的订单,钱都给了,福袋怎么还没有到?
小黑熊:大圣,我们也收到异常通知了,更新福袋表的时候因网络原因导致福袋记录没有更新成功,所以福袋还是未发送的。
悟空:福袋没发出来,那为什么订单状态还一直是已支付?你这小儿,可不要瞒我!
小黑熊:大圣,我们数据库用的是MongoDB 3.0,不支持事务啊。
悟空:你说的事务是什么意思?
小黑熊:事务就是保持多个更新或删除或增加操作,要么都成功,要么都失败
悟空:也就是说第一步顶单状态从未支付到订单成功已经执行成功了,但是第二步更新福袋的时候失败了,没有自动将第一步订单的状态给改回去?
小黑熊:是的,大圣。
悟空:那你们怎么没有退款啊?
小黑熊:大圣,我们也没有想到有这种异常发生。
悟空:容我看下你们的代码。

二、“大唐啥都有”网站的代码

该网站购物的内部逻辑简化后如下图所示:

 

 

try {
        order.status = "已支付"; //第一步,更新订单状态:订单已支付
        order.save(); //保存订单
        luckyBag.status = "已发送"; // 第二步,更新福袋状态:福袋已发送
        luckyBag.save(); //保存福袋
        goodCounts.count -= 1;// 第三步,更新库存
        goodCounts.save(); // 保存库存
        order.status="订单成功" // 第四步,更新订单状态:订单成功
        order.save(); //保存订单
    }
    catch (excption e) {
        logError();
    }

那这样的代码会有什么问题呢?

如果第一步执行成功,第二步执行失败了,抛出了异常,则第一步订单状态还是支付成功的,福袋状态未更新,也就是师父遇到的问题。

那如何保证两步操作的一致性呢?(要么都更新,要么都不更新。)

我们都知道SQL中是有事务这种解决方案的,我们先来看看SQL中的事务。

三、SQL 中的事务

之前写过一篇文章,专门来讲SQL中的事务:30分钟全面解析-SQL事务+隔离级别+阻塞+死锁。在这里用伪代码来说明下什么事务。

举个购买商品的例子:用户下了一笔单,付款了,然后发放福袋,涉及到订单表order更新,福袋表luckyBag更新。

start transaction // 开始事务
  try {
          update order // 第一步,更新订单状态
           update luckyBag // 第二步,更新福袋状态
           commit // 提交两部操作的更改
   } catch (excption e) {
        rollback // 回滚所有操作
     }
end transaction // 结束事务

 更新订单状态和更新福袋状态两部操作成功,则全部提交到数据库执行,如果其中任意一步出现问题,则全部回滚,就像没有执行更新操作一样,以保证数据的一致性。

四、那如何优化无事务的代码?

由于MongoDB 3.0 不支持事务,所以很有可能出现数据不一致的情况(订单已支付,福袋未发送)。

那我们既然不能享受到事务的一致性,有什么办法来优化这部分代码呢?

我们先看下代码的时序图:

 

从上面的顺序图来看,分步保存是有问题的,第一步保存成功后,第二步如果保存失败,则数据不一致。那我们可以将保存往后移吗?

我们来看下优化后的时序图,整体将保存往后移。

 伪代码如下:

try {
        order.status = "已支付"; //第一步,更新订单状态:订单已支付
        luckyBag.status = "已发送"; // 第二步,更新福袋状态:福袋已发送
        goodCounts.count -= 1;// 第三步,更新库存 
        order.status="订单成功" //第一步,更新订单状态:订单已支付

        luckyBag.save(); //保存福袋记录
        goodCounts.save(); // 保存库存记录
        order.save(); //保存订单记录
    }
    catch (excption e) {
        logError();
    }

那这种方式又有什么优缺点呢?

 优点:前四步的业务逻辑处理任意一步如果出错了,并不会影响数据库的记录

缺点:后三步的保存如果出错了,和最开始的方案一样,存在数据不一致的问题。

那如何进行解决这种问题?

五、如何解决无事务的问题?

优化后的代码还是可能存在数据不一致的情况,那我们怎么来解决?

 

问题1.如果福袋没有自动发出去,现在还可以补发吗?怎么补发?

问题2.可以退款吗?手动退款还是自动退款?分别有什么优点和缺点?怎么优化?

问题3.如果第三步更新库存失败,那又该怎么做呢?

问题4.如何退款失败,那又该怎么做呢?

围绕上面几个问题,我们展开来论述。

问题1.1:对于补发问题,我们怎么来补发呢?

方案1:第二步失败时,立即重试几次(第一次3s,第二次间隔8s,第三次间隔20s,为什么间隔时间不一样?可以留言哦^_^)

方案2:将失败的数据放到队列里面(可以是存到数据库或者redis里面,建议存放到数据库),定时从队列里面获取异常数据,进行重新发送。

问题1.2:自动补发的优点和缺点分别是什么呢?

方案1的优点和缺点

优点:

  (1)如果是临时出现的网络问题,可以立即在短时间内重试几次,可以解决问题。

缺点:

  (1)如果是接口或数据问题,短时间内重试再多次也是会失败的;

  (2)另外如果有大量失败,重试也是会占用系统资源的。

方案2的优点和缺点

优点:

(1)将重试放到异步任务中来做,可以减少系统资源的占用;

(2)如果是长时间出现的网络问题,等网络恢复后,一定会重试成功;

缺点:

(1)异常数据无法通过重试来解决,则队列里面的数据将一直会进行重试,无法终止;

(2)如果有大量数据因接口或代码问题导致失败,则会积累大量失败数据,而大量数据进行重试也会对系统资源造成一定压力;

(3)重试失败会进行error log的记录,大量的error log对线上排查问题会造成干扰。

那补发如果一直失败,是不是还有更好的方式?给用户退款是不是更合理?(顾客等得很着急,赶紧把钱先退了吧。)这其实就是一种补偿措施

问题2.1 可以退款吗?

当然可以退款

问题2.2 自动退款的优缺点?

优点:减少运营人员的工作量

缺点:在某些情况下,异常订单需要多方排查核实才能退款,就不能走自动退款。比如代码的逻辑没有handle某些场景,一刀切的退款会导致钱退了,商品还发给了客户。

问题2.3 怎么优化?

那怎么优化? 提供自动和手动的两种方式,当某些异常场景需要手动退款的,等开发人员核实后,再进行手动退款。

账不平怎么处理?通过对账的方式找出哪些账不平。

问题3 第三步更新库存失败怎么处理?

我们很容易想到的方案是及时retry或 队列retry。那有什么问题呢?对于秒杀活动,队列retry肯定不可行。

那我们可以做一次补偿操作吗?(发起退款,更新订单状态为失败。)

答案是可以的。

问题4 如果退款失败怎么处理

每一步失败我们都会做补偿处理,但是中间某一步补偿失败,我们该怎么处理?比如最后钱退不了。

常见方案:

1.退款失败后主动报警通知运维人员或开发人员

2.手动退款(缺点:人工操作,容易出错,比如找订单找错了)

3.加入队列,自动退款(缺点:一般退款失败都是代码级别问题或微信侧问题,所以还是需要排查问题原因,在这期间,所有退款失败异常都会报警,对日常的监控造成不必要的干扰)

在我现在做的项目都会将退款失败的消息以下面两种形式推送给我:

1.微信的模板消息

2.云服务商提供的日志报警短信服务

这样方便我去排查问题,以及快速退款。

 

 

六、具有补偿功能的解决方案

我们可以设计一个具有补偿功能的解决方案:

1.如果第一步失败,则发起退款

2.如果第二步失败,则更新订单状态为失败,并发起退款

3.如果第三步更新库存失败,则退回福袋,且更新订单状态为失败,并发起退款

4.如果第四步更新订单为成功时失败,则库存+1,退回福袋,更新订单状态失败,并发起退款

 

七、还有哪些不足?

 欢迎大家留言讨论自家系统是怎么做的?

 


作  者: Jackson0714
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关于作者:专注于微软平台的项目开发。如有问题或建议,请多多赐教!
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posted @ 2019-04-23 15:39  悟空聊架构  阅读(...)  评论(... 编辑 收藏
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