一个典型的后台软件系统的设计复盘——如何id一个事物

Posted 2020-09-01 人在江湖 勤修内功

　　这个话题，可以从类与对象说起。

Dog dog1 = new Dog();

哪个是类，哪个是对象？这个问题搞不清楚，后面就无从说起了。然后两个程序员之间沟通说，那个狗有问题。除非两人很默契，不然另一人肯定要懵圈，是狗这个类有问题，还是狗的实例对象的属性有问题。由此引出了今天的话题：如何id一个事物。首先，这个事物是一个类型，还是这个类型中具体的一个对象。

再者，同一个东西，有不同的阶段不同的形态。

　　比如，扎啤。从仓库里搬出来的时候是整桶的，销售的时候却是一扎一扎的。计算一扎的利润时，就要进行转换换算了。所以通常设计的时候会有：采购环节的形态，称之为产品；销售环节的形态，称之为商品；两者之间有一定的换算方式，用于转换数量，也用于计算价格（成本）。
　　既然举例是食品类的，那么必定有另一个问题。某天发现卖出的一件商品过期了，如何追踪到这件商品是什么时候谁采购的、同批的还有哪些？这便是另一个维度的信息，批次与库存：店内这款商品共N+M个，其中过期这批的有N个，过期这批来自什么时候谁的采购，总共数量有N+M+L个，另外有L个散落在哪些店。当然了，这是个强调保质期强调批次的例子，有些品类的库存只需要记个数量，比如服装类，这一层也可以做薄，要看具体场景。
　　有那么一个极端场景，下架商品（改状态）失败，事务等待超时。原因竟然是，订单请求太多太久，修改库存时锁定了商品记录，所以状态也改不了。那么问题来了，库存信息和状态信息是同个数据库表里同个记录？偷懒这么做，请求量一上来就扛不住了。为什么？因为动静要分离啊，高并发的信息和长事务的信息要尽量拆分开。商品名、商品分类这些描述信息，偶尔才改动一次，可以认为是静态的；状态（是否可见、是否可售）、价格这些信息，改动也不频繁，也可以认为是静态的；而库存信息是变动非常频繁的，是动态的。需要动静分离的场景，更典型的例子就是，库存和基础信息放同个表，批量导入改商品标语的一个长事务锁住了表，结果订单扣库存锁等待，严重影响了成交。所以，动静要分离。
　　在库存和基础信息这个场景里，指的基本上是同个东西，就是这种商品（所以才可能放在同个数据库表）。另一种场景的动静分离，则并不是同个东西。比如顾客3天前买了A商品2件，当时单价1元，今天顾客要退货退款，但A商品单价涨到2元了，是否去取A商品当前价格去计算退款多少钱？显然不是。所以在这种场景下，商品的当前价格是动态的，时不时会浮动的；而某一刻交易的价格是静态的，是既成事实的。所以订单信息中还应记录着每个商品成交那一刻的价格，我们经常称之为商品快照。当然，这只是设计的基本思想，具体实现可以冗余在订单里，也可以是专门的商品快照表记录而订单直接引用商品快照。
　　所以，即便是同一个东西，比如商品，也会有采购、销售等不同阶段，也会有基础信息、批次库存、历史快照等不同形态。它们已经是不同的实体，需要用不同的记录去id去唯一标识。

再者，同一个过程，有不同的颗粒度。

　　完成一个订单，可能需要捡货-打包-送出等，且称之为step1-step2-step3，那么也需要一个颗粒度把“执行这次订单”这个事件给组织起来，且称之为message，异步消息投递嘛。单次投送的时刻和状态当然要有。问题是倘若一个订单拆分成若干次执行，如何表达这次订单执行完成了没？可以考虑多一层job的概念，即job与订单对应，job里的多个message表示多个拆分，message里的step表示具体执行的步骤。所以，如果要追踪订单现在执行到哪一步，可以通过job-message-step找到；反过来要追踪某一步失败影响到哪张单也不难。
　　正常情况下，job这一层也不是必须的，状态和时间直接挂在订单上也不是不可以。但如果特殊场景呢？比如不只是订单，促销也会发起若干个消息投递。再比如，订单被取消了，要插队追加个撤销，有个job层级做标记，就好操作很多了。
回过头来看颗粒度。如何唯一识别一个订单任务？整个单的是job，这个单的拆分则是message，具体每个步骤则是step。那么，订单中某个项呢？必定是包含在某次拆分中。所以，message应该引用着一个订单拆分项，而step则应引用着若干个订单拆分项明细。如此，便可以追踪到订单中某个商品的进度了。（当然，还是要看具体场景，是不是需要拆分订单，是不是需要追踪某个商品的进度。）

最后，即便同一个对象，也不一定是同个事物

　　比如，java JPA中的entity bean。一个新建的实体对象，save前后是完全不一样的。保存前只是个纯粹的java对象，而保存后则是跟数据库记录有绑定的实体对象。所以，把未保存的对象存到引用的字段里是会运行时报错的，比如product实体引用了品牌brand，品牌对象未保存（未绑定到数据库记录）时就存入product.setBrand(brand)，运行时就会报错。
　　而实体类和承载web接口返回的类，其实也不该是同一个。新手经常会遇到，在controller层报错找不到数据库连接，一轮排查后发现，实体之间的join使用了懒加载，而在controller层是没事务没数据库连接的。其实问题的症结在于，实体类实体对象不应该返回给controller层，应该返回的是定制好了的POJO、符合接口返回的普通的java对象。我们经常偷懒把实体对象返回给controller层，也不是不可以，但是用的时候心里要明白，这里拿到的对象已经不是同个东西了，这里已经没事务没数据库连接了。

 

　　如果哪天又有同事找你看看那个是什么问题，不要犹豫，掀桌而起！那个是哪个啊？什么环境（生产还是测试）什么场景（用户行为）什么环节有什么现象啊？如何id一个事物都讲不清楚，前方绝壁有大坑。。。那就慷慨就义跳进去填吧~