Im Kontext der Microservices-Architektur bezieht sich der Begriff „Microservices Saga“ auf ein verteiltes Transaktionsmuster, das die Aufrechterhaltung der Datenkonsistenz über mehrere, lose gekoppelte Dienste innerhalb eines Systems hinweg ermöglicht. Das Hauptziel des Saga-Musters besteht darin, die Herausforderungen zu bewältigen, die sich aus der Verwaltung von Transaktionen in einem auf Microservices basierenden System ergeben, in dem einzelne Microservices für ihre eigenen Daten verantwortlich sind und über eigene Datenbanken verfügen. Der Begriff „Saga“ stammt aus dem Bereich der Datenbankverwaltungssysteme, wo er erstmals 1987 von Hector Garcia-Molina und Kenneth Salem eingeführt wurde, um eine Abfolge von Vorgängen zu bezeichnen, die innerhalb einer langlebigen Transaktion ausgeführt werden.
Die Microservices-Architektur erfreut sich aufgrund ihrer Fähigkeit, die Flexibilität, Skalierbarkeit und Belastbarkeit in der Softwareentwicklung zu erhöhen, wachsender Beliebtheit. Wie bei jedem Softwarearchitekturansatz gibt es jedoch Kompromisse. Eine besondere Herausforderung in der Microservices-Architektur ist die Aufrechterhaltung der Datenkonsistenz über alle Services hinweg, insbesondere wenn ein einzelner Geschäftsvorgang mehrere Microservices umfasst. Dieses Problem wird noch dadurch verschärft, dass jeder Microservice typischerweise seinen jeweiligen Datenspeicher besitzt, was zu separaten Transaktionsgrenzen für jeden Service führt.
Um dieser Herausforderung zu begegnen, schlägt das Microservices Saga-Muster eine Lösung vor, die eine Reihe lokaler Transaktionen kombiniert, wobei jede Transaktion einem einzelnen Microservice gehört. Diese Transaktionen werden durch Nachrichten oder Ereignisse auf asynchrone Weise koordiniert und ersetzen traditionelle verteilte Transaktionen, die auf zweiphasigen Commit-Protokollen basieren. Im Saga-Muster folgt auf jede lokale Transaktion ein Ereignis, das die nächste lokale Transaktion in der Sequenz auslöst oder im Falle eines Fehlers die kompensierende Transaktion auslöst. Kompensationstransaktionen sind im Wesentlichen „Rückgängigmachen“-Vorgänge, die darauf abzielen, die durch frühere lokale Transaktionen vorgenommenen Änderungen rückgängig zu machen, um die Datenkonsistenz über alle Dienste hinweg aufrechtzuerhalten, wenn ein Problem auftritt.
Eine Microservices-Saga kann mithilfe von zwei Hauptmustern implementiert werden: Choreografie und Orchestrierung. In der Choreografie ist jeder Microservice dafür verantwortlich, zu verstehen, auf welche Ereignisse er reagieren muss und welche Aktionen er als Reaktion ausführen muss. Wenn eine lokale Transaktion abgeschlossen ist, gibt der Microservice ein Ereignis aus, und andere Microservices warten auf dieses Ereignis und handeln entsprechend. Der Hauptvorteil dieses Ansatzes besteht darin, dass er eine dezentrale Steuerung fördert und kaum oder gar keine zentrale Koordination erfordert.
Im Orchestrierungsmuster ist eine zentrale Komponente namens Orchestrator für die Koordinierung der Ausführung lokaler Transaktionen in der Microservices-Saga verantwortlich. Der Orchestrator empfängt Ereignisse von einzelnen Diensten und sendet Befehle an Dienste zur Ausführung ihrer lokalen Transaktionen. Dieser zentralisierte Ansatz ermöglicht eine effiziente Ausnahmebehandlung und erhöht die Transparenz des gesamten Saga-Prozesses. Es kann jedoch zu potenziellen Engpässen kommen und zusätzliche Infrastruktur- und Wartungsaufwände erfordern.
Bei AppMaster, der leistungsstarken no-code Plattform, wurde die Implementierung von Microservices Saga-Mustern durch den visuellen Business Processes (BP) Designer erleichtert, der die Erstellung von Backend-, Mobil- und Webanwendungen mit vollständig interaktiven Elementen ermöglicht. Die Plattform generiert Quellcode, Tests, Migrationsskripte und mehr für jedes Projekt, das sich nahtlos in die Microservices-Architektur einfügt und so Datenkonsistenz und effiziente Ausführung verteilter Transaktionen gewährleistet. Darüber hinaus eliminiert der Ansatz von AppMaster technische Schulden, indem Anwendungen bei jeder Änderung neu generiert werden, sodass selbst einzelne Entwickler umfassende Softwarelösungen effizient und effektiv erstellen können.
Betrachten Sie als Beispiel eine E-Commerce-Plattform mit separaten Diensten für Inventar, Zahlung und Versand. Wenn eine Bestellung aufgegeben wird, wird eine Microservices-Saga initiiert, die die Reservierung von Lagerbeständen beim Inventardienst, die Belastung des Kunden über den Zahlungsdienst und die Generierung einer Lieferung über den Versanddienst umfasst. Wenn einer dieser Schritte fehlschlägt, werden Ausgleichstransaktionen ausgeführt, um alle zuvor erfolgreichen Vorgänge rückgängig zu machen und so die Datenkonsistenz im gesamten System sicherzustellen. Durch die Implementierung des Microservices-Saga-Musters kann diese E-Commerce-Plattform ein zuverlässiges Transaktionsmanagement innerhalb ihrer Microservices-Architektur bereitstellen und so letztlich die Ausfallsicherheit und optimierte Abläufe fördern.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es sich bei der Microservices Saga um ein verteiltes Transaktionsmuster handelt, das sich den Herausforderungen der Aufrechterhaltung der Datenkonsistenz in auf Microservices basierenden Systemen widmet. Es ermöglicht die Koordinierung einer Reihe lokaler Transaktionen über mehrere Dienste hinweg durch asynchrone Nachrichten oder Ereignisse, ersetzt herkömmliche verteilte Transaktionen und sorgt für eine flexiblere, skalierbarere und belastbarere Softwarearchitektur. Die Implementierung von Microservices Saga-Mustern mit der no-code Plattform von AppMaster ermöglicht eine schnellere und kostengünstige Anwendungsentwicklung ohne die Belastung durch technische Schulden und ermöglicht Entwicklern die Erstellung umfassender Softwarelösungen, die modernen Softwarearchitekturpraktiken entsprechen.
