Sagas模式 Sagas模式

Sagas属于一个错误管理模式，也同时用于控制复杂事务的执行和回滚等。同时，Compensating-Transaction模式的的实现也是也是类似于Sagas策略的，可以对比参考一下。
Sagas的最开始的出现是因为一些长时间的事务的实现（最开始的时候仅仅是因为数据内的事务），现在也包括一些跨越多个区域的分布式事务。这些长时间持续的事务无法简单地通过一些典型的ACID模型使用多段提交配合持有锁的方式来实现。Sagas策略正式用来解决这个问题，和多段式处理不同，Sagas会将工作分成单独的事务，包含正常的操作和回滚的操作。
如下图：

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上图展示了一个简单的Saga。如果有旅客预订了行程，需要预订汽车，航班以及旅店。如果无法获取全部的信息，可能最好就是不要出发。对开发者来说，肯定无法将所有的服务都定义为分布式的ACID事务。这时可以将租车行为定义为一个整体，其中包含如何去预订以及如何取消，当然，机票和酒店也提供同样的服务。
然后这些行为可以组合在一起构成了一个行为链。开发者还可以将整个行为链加密，这样只有该行为链的接收者才能够操控这个行为链。当一个行为完成后，会将完成的信息记录到一个集合（比如说，是一个队列）中，之后可以通过这个集合访问到对应的行为。当一个行为失败的实收，行为将本地清理完毕，然后将消息发送给该集合，从而路由到之前执行成功的行为，然后回滚所有的事务。
如果开发者对于旅行行程了解一些的话，就会知道上面的行为链其实是有风险的。一般来说，提前预订租车服务几乎都会成功，因为租车公司都会有足够的时间来帮助你安排车辆。但是预订宾馆就有一些风险了，一般无押金的情况下，只能提前24小时预订，而航班的退改一般情况下还要收费的，所以最后预订是对的。
使用举例下面的程序作为样例可以帮助我们更好的了解Sagas策略
程序会生成一个典型的集合用来访问对应的行为链中的行为，会创建3个独立的进程，每一个进程都会负责一个指定的任务。分别是租车，预订酒店以及预订机票三个独立的任务。

static ActivityHost[] processes; static void Main(string[] args) { var routingSlip = new RoutingSlip(new WorkItem[] { new WorkItem(new WorkItemArguments), new WorkItem(new WorkItemArguments), new WorkItem(new WorkItemArguments) }); // imagine these being completely separate processes with queues between them processes = new ActivityHost[] { new ActivityHost(Send), new ActivityHost(Send), new ActivityHost(Send) }; // hand off to the first address Send(routingSlip.ProgressUri, routingSlip); }static void Send(Uri uri, RoutingSlip routingSlip) { // this is effectively the network dispatch foreach (var process in processes) { if (process.AcceptMessage(uri, routingSlip)) { break; } } }

其中的AcitivityHost就是对外部服务的一个抽象，RoutingSlip是对前面说的集合的抽象。
下面是具体的一个服务的简化实现，ReserveHotelActivity以及ReserveFlightActivity的实现就不在此处列出了，下面是ReserveCarActivity的实现。其中主要包括的几个方法：
DoWork以及Compensate方法是Activity抽象出来的用来执行实际操作以及回滚的补偿方法。
WorkItemQueueAddress以及CompensationQueueAddress都是用来索引到对应服务的。参考如下代码：

class ReserveCarActivity : Activity { static Random rnd = new Random(2); public override WorkLog DoWork(WorkItem workItem) { Console.WriteLine("Reserving car"); var car = workItem.Arguments["vehicleType"]; var reservationId = rnd.Next(100000); Console.WriteLine("Reserved car {0}", reservationId); return new WorkLog(this, new WorkResult { { "reservationId", reservationId } }); }public override bool Compensate(WorkLog item, RoutingSlip routingSlip) { var reservationId = item.Result["reservationId"]; Console.WriteLine("Cancelled car {0}", reservationId); return true; }public override Uri WorkItemQueueAddress { get { return new Uri("sb://./carReservations"); } }public override Uri CompensationQueueAddress { get { return new Uri("sb://./carCancellactions"); } } }

RoutingSlip是对成功行为集合的抽象，用来索引到对应的服务，包含了两个队列，一个是完成的任务，一个是等待执行的任务。RoutingSlip主要用来控制连接多个行为。如果成功就会将任务向前执行，如果失败就会向后执行
。RoutingSlip使用队列来向前执行，使用栈来向后执行。

class RoutingSlip { readonly Stack completedWorkLogs = new Stack(); readonly Queue nextWorkItem = new Queue(); public RoutingSlip() { }public RoutingSlip(IEnumerable workItems) { foreach (var workItem in workItems) { this.nextWorkItem.Enqueue(workItem); } }public bool IsCompleted { get { return this.nextWorkItem.Count == 0; } }public bool IsInProgress { get { return this.completedWorkLogs.Count > 0; } }public bool ProcessNext() { if (this.IsCompleted) { throw new InvalidOperationException(); }var currentItem = this.nextWorkItem.Dequeue(); var activity = (Activity) Activator.CreateInstance( currentItem.ActivityType); try { var result = activity.DoWork(currentItem); if (result != null) { this.completedWorkLogs.Push(result); return true; } } catch (Exception e) { Console.WriteLine("Exception {0}", e.Message); } return false; }public Uri ProgressUri { get { if (IsCompleted) { return null; } else { return ((Activity)Activator.CreateInstance(this.nextWorkItem.Peek().ActivityType)). WorkItemQueueAddress; } } }public Uri CompensationUri { get { if (!IsInProgress) { return null; } else { return ((Activity) Activator.CreateInstance( this.completedWorkLogs.Peek().ActivityType)). CompensationQueueAddress; } } }public bool UndoLast() { if (!this.IsInProgress) { throw new InvalidOperationException(); }var currentItem = this.completedWorkLogs.Pop(); var activity = (Activity) Activator.CreateInstance( currentItem.ActivityType); try { return activity.Compensate(currentItem, this); } catch (Exception e) { Console.WriteLine("Exception {0}", e.Message); throw; } } }

ActivityHost会调用RoutingSlip上面的ProcessNext方法来解析下一个行为并正向调用DoWork()或者反向调用Compensate()方法.

abstract class ActivityHost { Action send; public ActivityHost(Action send) { this.send = send; }public void ProcessForwardMessage(RoutingSlip routingSlip) { if (!routingSlip.IsCompleted) { // if the current step is successful, proceed // otherwise go to the Unwind path if (routingSlip.ProcessNext()) { // recursion stands for passing context via message // the routing slip can be fully serialized and passed // between systems. this.send(routingSlip.ProgressUri, routingSlip); } else { // pass message to unwind message route this.send(routingSlip.CompensationUri, routingSlip); } } }public void ProcessBackwardMessage(RoutingSlip routingSlip) { if (routingSlip.IsInProgress) { // UndoLast can put new work on the routing slip // and return false to go back on the forward // path if (routingSlip.UndoLast()) { // recursion stands for passing context via message // the routing slip can be fully serialized and passed // between systems this.send(routingSlip.CompensationUri, routingSlip); } else { this.send(routingSlip.ProgressUri, routingSlip); } } }public abstract bool AcceptMessage(Uri uri, RoutingSlip routingSlip); }