Как обрабатывать HTTP-запросы в архитектуре Microservice/Event Driven?

Фон:

Я создаю приложение, и предлагаемая архитектура - Event/Message Driven на архитектуре микросервиса.

Монолитный способ делать то, что у меня есть User/HTTP request и который выполняет некоторые команды, которые имеют прямой synchronous response. Таким образом, для ответа на один и тот же запрос User/HTTP "бесполезно".

enter image description here

Эта проблема:

Пользователь отправляет HTTP request в службу пользовательского интерфейса (имеется несколько служб пользовательского интерфейса), который запускает некоторые события в очередь (Kafka/RabbitMQ/any). N служб выбирает, что событие/сообщение совершают какое-то волшебство на этом пути, а затем в какой-то момент тот же UI-сервис должен выбрать ответ и вернуть его пользователю, который инициировал HTTP-запрос. Обработка запроса - это ASYNC но User/HTTP REQUEST->RESPONSE - SYNC в соответствии с вашим типичным взаимодействием HTTP.

Вопрос. Как отправить ответ на ту же службу пользовательского интерфейса, которая инициировала действие (служба, взаимодействующая с пользователем через HTTP) в этом мире, управляемом агностиками?

Мои исследования до сих пор я оглядывался, и кажется, что некоторые люди решают эту проблему с помощью WebSockets.

Но уровень сложности заключается в том, что должна быть какая-то таблица, которая отображает (RequestId->Websocket(Client-Server)) который используется для "обнаружения того, какой узел на шлюзе имеет соединение с веб-сайтами для определенного ответа. Но даже если я понимаю проблему и сложность, я застрял, что не могу найти статей, которые бы дали мне информацию о том, как решить эту проблему на уровне реализации. И это все еще не является жизнеспособным вариантом из-за сторонних интеграций, таких как поставщики платежей (WorldPay), которые ожидают REQUEST->RESPONSE - специально для проверки 3DS.

Поэтому я не хочу думать, что WebSockets - это вариант. Но даже если WebSockets подходят для приложений Webfacing, API, который подключается к внешним системам, не является отличной архитектурой.

** ** ** Обновление: ** ** **

Даже если длительный опрос является возможным решением для API WebService с Location header 202 Accepted a Location header retry-after header он не будет работать для веб-сайта с высокой совместимостью и высокой способностью. Представьте себе огромное количество людей, пытающихся получить обновление состояния транзакции на каждом запросе, которое они делают, и вы должны аннулировать кеш CDN (идите и играйте с этой проблемой сейчас! Ha).

Но самое важное и относимое к моему делу. У меня есть сторонние API, такие как платежные системы, в которых системы 3DS имеют автоматические переадресации, которые обрабатываются системой поставщиков платежей, и они ожидают типичного REQUEST/RESPONSE flow, поэтому эта модель не будет работать для меня или модель сокетов будут работать.

Из-за этого варианта использования HTTP REQUEST/RESPONSE следует обрабатывать в типичном режиме, когда у меня есть немой клиент, который ожидает, что сложность прецессии будет обработана в фоновом режиме.

Поэтому я ищу решение, где извне у меня есть типичный REQUEST->Response (SYNC) и сложность состояния (ASYNCrony системы) обрабатывается внутренне

Пример длинного опроса, но эта модель не будет работать для стороннего API, такого как поставщик платежей по 3DS Redirects, которые не входят в мой контроль.

 POST /user
    Payload {userdata}
    RETURNs: 
        HTTP/1.1 202 Accepted
        Content-Type: application/json; charset=utf-8
        Date: Mon, 27 Nov 2018 17:25:55 GMT
        Location: https://mydomain/user/transaction/status/:transaction_id
        Retry-After: 10

GET 
   https://mydomain/user/transaction/status/:transaction_id

enter image description here

Ответ 1

С более общей точки зрения - при получении запроса вы можете зарегистрировать подписчика в очереди в текущем контексте запроса (что означает, когда объект запроса находится в области), который получает подтверждение от ответственных служб по мере завершения своих заданий (например, конечный автомат который поддерживает ход общего числа операций). Когда достигнуто конечное состояние, он возвращает ответ и удаляет слушателя. Я думаю, что это будет работать в любой очереди сообщений pub/sub style. Вот чрезмерно упрощенная демонстрация того, что я предлагаю.

// a stub for any message queue using the pub sub pattern
let Q = {
  pub: (event, data) => {},
  sub: (event, handler) => {}
}
// typical express request handler
let controller = async (req, res) => {
  // initiate saga
  let sagaId = uuid()
  Q.pub("saga:register-user", {
    username: req.body.username,
    password: req.body.password,
    promoCode: req.body.promoCode,
    sagaId: sagaId
  })
  // wait for user to be added 
  let p1 = new Promise((resolve, reject) => {
    Q.sub("user-added", ack => {
      resolve(ack)
    })
  })
  // wait for promo code to be applied
  let p2 = new Promise((resolve, reject) => {
    Q.sub("promo-applied", ack => {
      resolve(ack)
    })
  })

  // wait for both promises to finish successfully
  try {

    var sagaComplete = await Promise.all([p1, p2])
    // respond with some transformation of data
    res.json({success: true, data: sagaComplete})

  } catch (e) {
    logger.error('saga failed due to reasons')
    // rollback asynchronously
    Q.pub('rollback:user-added', {sagaId: sagaId})
    Q.pub('rollback:promo-applied', {sagaId: sagaId})
    // respond with appropriate status 
    res.status(500).json({message: 'could not complete saga. Rolling back side effects'})
  }

}

Как вы, вероятно, можете сказать, это выглядит как общий шаблон, который можно отвлечь в рамки, чтобы уменьшить дублирование кода и управлять сквозными проблемами. Это то, о чем по сути относится сага. Клиент будет ждать только столько, сколько потребуется для завершения необходимых операций (что и произойдет, даже если все было синхронно), плюс добавленная латентность из-за межсервисной связи. Убедитесь, что вы не блокируете поток, если используете систему на основе цикла событий, например NodeJS или Python Tornado.

Простое использование push-механизма на основе веб-сокетов не обязательно повышает эффективность или производительность вашей системы. Тем не менее рекомендуется отправлять сообщения клиенту с использованием подключения к сокету, поскольку это делает вашу архитектуру более общей (даже ваши клиенты ведут себя так, как это делают ваши службы), и позволяет лучше разделять проблемы. Это также позволит вам самостоятельно масштабировать push-сервис, не беспокоясь о бизнес-логике. Шаблон саги можно расширить, чтобы включить откаты в случае частичных сбоев или тайм-аутов и сделать вашу систему более управляемой.

Ответ 2

К сожалению, я считаю, что вам, вероятно, придется использовать длинный опрос или веб-сокеты, чтобы выполнить что-то подобное. Вам нужно "подтолкнуть" что-то к пользователю или оставить запрос http открытым, пока что-то не вернется.

Для того, чтобы вернуть данные реальному пользователю, вы можете использовать что-то вроде socket.io. Когда пользователь подключается, socket.io создает идентификатор. Каждый раз, когда пользователь подключается, вы сопоставляете идентификатор пользователя с идентификатором socket.io. После того как каждый запрос имеет прикрепленный к нему идентификатор пользователя, вы можете вернуть результат правильному клиенту. Поток будет примерно таким:

запрос веб-запросов (POST с данными и userId)

Сервис ui размещает заказ в очереди (этот заказ должен иметь userId)

x количество сервисов работает на заказ (каждый раз пропуская userId)

Сервис ui потребляет из темы. В какой-то момент на этой теме появляются данные. Данные, которые он потребляет, имеют userId, сервис ui просматривает карту, чтобы выяснить, какой сокет должен испускать.

Независимо от того, какой код работает в вашем пользовательском интерфейсе, он также должен управляться событиями, поэтому он будет обрабатывать push-данные без контекста исходного запроса. Для этого вы можете использовать что-то вроде redux. По сути, у вас будет сервер, создающий на сервере действия reducex, он работает очень хорошо!

Надеюсь это поможет.

Ответ 3

Как насчет использования обещаний? Socket.io также может быть решением, если вы хотите в реальном времени.

Посмотрите также на CQRS. Этот архитектурный шаблон соответствует модели, управляемой событиями и микросервисной архитектурой.

Даже лучше. Прочтите это.

Ответ 4

Ниже приведен пример очень простой, как вы можете реализовать службу пользовательского интерфейса, чтобы он работал с обычным потоком HTTP-запроса/ответа. Он использует класс node.js events.EventEmitter для "маршрутизации" ответов на правильный обработчик HTTP.

Краткое описание реализации:

  1. Подключить производителя/потребительского клиента к Kafka

    1. Производитель используется для отправки данных запроса во внутренние микросервисы
    2. Потребитель используется для прослушивания данных из микросервисов, что означает, что запрос обработан, и я предполагаю, что те элементы Kafka также содержат данные, которые должны быть возвращены клиенту HTTP.
  2. Создание глобального диспетчера EventEmitter класса EventEmitter

  3. Зарегистрируйте обработчик HTTP-запроса, который
    1. Создает UUID для запроса и включает его в полезную нагрузку, поданную в Kafka
    2. Регистрирует прослушиватель событий с нашим диспетчером событий, где UUID используется как имя события, которое он прослушивает для
  4. Начните употреблять тему Kafka и извлекайте UUID, который ожидает обработчик HTTP-запроса, и выпустите для него событие. В примере кода я не включаю какую-либо полезную нагрузку в испущенное событие, но обычно вы хотите включить некоторые данные из данных Kafka в качестве аргумента, чтобы обработчик HTTP мог вернуть его клиенту HTTP.

Обратите внимание, что я пытался сохранить код как можно меньше, не учитывая ошибки и тайм-аут и т.д.!

Также обратите внимание, что kafkaProduceTopic и kafkaConsumTopic - это те же темы, которые упрощают тестирование, и не нужно использовать другую услугу/функцию для использования в теме обслуживания UI.

В коде предполагается, что пакеты kafka-node и uuid установлены на npm и что Kafka доступен на localhost:9092

const http = require('http');
const EventEmitter = require('events');
const kafka = require('kafka-node');
const uuidv4 = require('uuid/v4');

const kafkaProduceTopic = "req-res-topic";
const kafkaConsumeTopic = "req-res-topic";

class ResponseEventEmitter extends EventEmitter {}

const responseEventEmitter = new ResponseEventEmitter();

var HighLevelProducer = kafka.HighLevelProducer,
    client = new kafka.Client(),
    producer = new HighLevelProducer(client);

var HighLevelConsumer = kafka.HighLevelConsumer,
    client = new kafka.Client(),
    consumer = new HighLevelConsumer(
        client,
        [
            { topic: kafkaConsumeTopic }
        ],
        {
            groupId: 'my-group'
        }
    );

var s = http.createServer(function (req, res) {
    // Generate a random UUID to be used as the request id that
    // that is used to correlated request/response requests.
    // The internal micro-services need to include this id in
    // the "final" message that is pushed to Kafka and consumed
    // by the ui service
    var id = uuidv4();

    // Send the request data to the internal back-end through Kafka
    // In real code the Kafka message would be a JSON/protobuf/... 
    // message, but it needs to include the UUID generated by this 
    // function
    payloads = [
        { topic: kafkaProduceTopic, messages: id},
    ];
    producer.send(payloads, function (err, data) {
        if(err != null) {
            console.log("Error: ", err);
            return;
        }
    });

    responseEventEmitter.once(id, () => {
        console.log("Got the response event for ", id);
        res.write("Order " + id + " has been processed\n");
        res.end();
    })
});

s.timeout = 10000;
s.listen(8080); 

// Listen to the Kafka topic that streams messages
// indicating that the request has been processed and
// emit an event to the request handler so it can finish.
// In this example the consumed Kafka message is simply
// the UUID of the request that has been processed (which
// is also the event name that the response handler is
// listening to).
//
// In real code the Kafka message would be a JSON/protobuf/... message
// which needs to contain the UUID the request handler generated.
// This Kafka consumer would then have to deserialize the incoming
// message and get the UUID from it. 
consumer.on('message', function (message) {
    responseEventEmitter.emit(message.value);
});

Ответ 5

Как я и ожидал - люди пытаются вписаться в концепцию, даже если она не подходит. Это не критика, это наблюдение из моего опыта и после прочтения вашего вопроса и других ответов.

Да, вы правы в том, что архитектура микросервисов основана на асинхронных шаблонах обмена сообщениями. Однако, когда мы говорим об пользовательском интерфейсе, в моем сознании есть два возможных случая:

  1. Пользовательский интерфейс требует немедленного ответа (например, операции чтения или те команды, от которых пользователь сразу отвечает). Они не должны быть асинхронными. Почему вы добавляете накладные расходы на обмен сообщениями и асинхронность, если ответ сразу требуется на экране? Не имеет смысла. Архитектура Microservice должна решать проблемы, а не создавать новые, добавляя накладные расходы.

  2. Пользовательский интерфейс может быть реорганизован, чтобы переносить задержку ответа (например, вместо ожидания результата пользовательский интерфейс может просто отправить команду, получить подтверждение и позволить пользователю делать что-то еще, пока готовят ответ). В этом случае вы можете ввести асинхронность. Служба шлюза (с которой пользовательский интерфейс взаимодействует напрямую) может организовать асинхронную обработку (ждет завершенных событий и т.д.), А когда она готова, она может связаться с пользовательским интерфейсом. В таких случаях я видел UI, использующий SignalR, а служба шлюза - это API, который принимал соединения сокетов. Если браузер не поддерживает сокеты, он должен идеально отходить от опроса. Во всяком случае, важно то, что это может работать только с непредвиденными обстоятельствами: пользовательский интерфейс может переносить отложенные ответы.

Если Microservices действительно релевантны в вашей ситуации (случай 2), тогда структура UI потока соответственно, и не должно быть проблем в микросервисах на внутреннем сервере. В этом случае ваш вопрос сводится к применению архитектуры, управляемой событиями, к набору сервисов (край - это микросервис шлюза, который связывает взаимодействие с событиями и взаимодействие с пользователем). Эта проблема (службы, управляемые событиями) разрешима, и вы это знаете. Вам просто нужно решить, можете ли вы переосмыслить, как работает ваш пользовательский интерфейс.

Ответ 6

Хороший вопрос. Мой ответ на этот вопрос - введение синхронных потоков в систему.

Я использую rabbitMq, поэтому я не знаю о кафке, но вы должны искать синхронный поток кафки.

WebSockets кажется одним overkiil.

Надеюсь, это поможет.