Verzus PowerPoint Template - Java Forum Stuttgart · 3 Service Oriented Architecture Von Gartner Inc. 1996 geprägt Begriff Hohe Investitionskosten Unternehmensweiter Ansatz „SOA

ZUHÖREN. ANALYSIEREN. BERATEN

SIDION

2

M a t t h i a s K o c h | M a r k u s G r a b e r t

J a v a F o r u m S t u t t g a r t 2 0 1 9

HALLO MICROSERVICES, GIBT’S EUCH

AUCH TRANSAKTIONAL ?

3

Service

Oriented

Architecture

Von Gartner Inc. 1996 geprägt

B e g r i f f

Hohe Investitionskosten

U n t e r n e h m e n s w e i t e r A n s a t z

„SOA ist ein Paradigma für die Strukturierung und

Nutzung verteilter Funktionalität, die von unterschiedlichen

Besitzern verantwortet wird.“

D e f i n i t i o n n a c h O A S I S ( 2 0 0 6 )

4

K a n o n i s c h e s

D a t e n m o d e l l

H o h e r A b s t i m m u n g s -

a u f w a n d

Generische Lösungen,

um allen Eventualitäten

gerecht zu werden

Wi e d e r v e r w e n d u n g

MÖGLICHE PROBLEME

MIT SOA

5

Micro-

services

Wurde 2011 zum ersten Mal verwendet

B e g r i f f

Erster Release von Dropwizard bereits Ende 2011

R e l e a s e

Unabhängige Deploymenteinheiten

Ansatz pro Service und nicht für ein gesamtes Unternehmen

A n s a t z

6

MICROSERVICES-FRAMEWORKS

7

MICROSERVICES-FRAMEWORKS

8

SERVICE-DISCOVERY

9

SERVICE-DISCOVERY

10

CONSUMER DRIVEN CONTRACTS

11


FRAMEWORKS

12


FRAMEWORKS

13

API-GATEWAY

14

Application

Gateway

Authentifizierung / Autorisierung

Routing

Protokoll-Neutralisation

Service-Discovery

Skalierung

Resillience

Asset-Verwaltung

Traffic-Shaping

Metriken

…

15

APPLICATION GATEWAYS

16

APPLICATION GATEWAYS

17

TRANSAKTIONEN FRAMEWORKS

18

Trans-

aktionen

Folge von Aktionen, die als logische Einheit

betrachtet werden

Müssen konsistenten Zustand sicherstellen

Sollten dann eingesetzt werden, wenn teilweise

Umsetzung hohe Risiken birgt

Gegenbeispiel:

Postschalter, Rathaus

Beispiel für Transaktion:

Banküberweisung

Flugbuchung

19

CAP-THEOREM

20

XA Trans-

aktionen

Locking von Daten für ggf. lange Zeit

Enge Kopplung

2-Phase-Commits (2PC)

Unterschiedliche Verfügbarkeit der Services

Heterogenes Laufzeitverhalten der Systeme

(DB/HW) Vendor specific

21

PROBLEME MIT

XA TRANSAKTIONEN

H o h e r O v e r h e a d M a s s i v e E i n s c h r ä n k u n g

p a r a l l e l e r

Ve r a r b e i t u n g

D a t e n s ä t z e b l e i b e n

( g g f . f ü r i m m e r )

g e l o c k t

R e s s o u r c e n k ö n n e n

n i c h t m e h r

v e r f ü g b a r s e i n

M o n o l i t h i s c h e s

S y s t e m

S c h w e r t e s t b a r u n d

g g f . F e h l e r a n a l y s e

t e u e r

22

Ziele

Keine Locks auf Daten

Lose Kopplung

Einfache Änderbarkeit des Systems

Einfacher Umgang mit nicht verfügbaren Services /

verlorenen Nachrichten

Generischer Ansatz um Datenkonsistenz

sicherzustellen

23

CAP-THEOREM

24

CAP-THEOREM

25

“FALSE FRIENDS”

26

Das SAGA

Pattern

„Sagas“ erstmalig 1987 als Alternative zu Long Lived

Transactions (LLT) in der Datenbank-Programmierung

vorgeschlagen

U r s p r u n g

Transaktionen in Teil-Transaktionen trennen, die sequentiell

oder auch parallel verarbeitet werden können.

Vorteil: keine längere Blockade von DB-Tabellen

Nachteil: Komplexität der Datenwiederherstellung im

Fehlerfall

I d e e

LLT blockieren Datenbank-Tabellen, behindern andere

(parallele) Prozesse

P r o b l e m

27

Das SAGA

Pattern

2012: Das Buch „SOA Pattern“ von Arnon Rotem-Gal-

Oz beschreibt ein „Saga Pattern“ für verteilte

Transaktionen jeglicher Art

Ab 2013 und 2014 mehr und mehr Diskussionen über

das Saga-Pattern im SOA und Microservices Umfeld.

2015 „Verteiltes Sagas“: mathematischer Beweis einer

orchestrierten Saga

F o r m u n g

28

IDEEN

Kompensatorische Transaktionen

Identifikation aller möglichen Zustände

Werden zu jedem Command registriert

Im Fehlerfalle werden alle

kompensatorischen Transaktionen in

inverser Reihenfolge ausgeführt

Keine Fehler durch nicht beachtete Fälle

29

KOMPENSATION

30

KOMPENSATION

31

KOMPENSATION

32

KOMPENSATION

33

KOMPENSATION

34

KOMPENSATION

35

Das SAGA

Pattern

Eventuate

https://github.com/eventuate-tram/eventuate-tram-sagas

Axon Framework

https://axoniq.io/

Diverse Drafts ohne erkennbare Fortschreibung

Eclipse Microprofile

https://github.com/eclipse/microprofile-lra

Befindet sich noch in der Entwicklung

Implementierung mittels Long-Running Actions (LRA)

I m p l e m e n t i e r u n g e n / F r a m e w o r k s

36

ECLIPSE MICROPROFILE

Starke Unterstützer (RedHat, Oracle, Microsoft,…)

Große Auswahl an Implementierungen

Ideal für Umbau von Java EE Monolithen in

Microservices

37

Microprofile

& LRA

In Entwicklung seit Juli 2017

Starke Unterstützer (RedHat, IBM)

Apache 2.0 Lizenz

Regelmäßige Fortschreibung

38

Abgrenzung

die Trigger und Zustände

garantieren, dass Trigger nicht mehrfach ausgeführt

werden

L R A s d e f i n i e r e n

Prüfung, ob kompensatorische Transaktionen

notwendig sind

das Sicherstellen der Invertierbarkeit aller Commands

die Implementierung der kompensatorischen

Transaktionen

die Persistierung der Daten für Kompensation

die Definition des Verhaltens in allen Zuständen

D i e A p p l i k a t i o n i s t z u s t ä n d i g f ü r

39

BEISPIEL FLUGBUCHUNG

Booking-

Service

+bookFlight

Flightplan-

Service

+updateFlightplan

Payment-

Service

+payment

40

ZUSTÄNDE EINER LRA

ActiveLRA

Completing Cancelling

Completed FailedToComplete Canceled FailedToCancel

Complete Cancel

StartLRA

41

ZUSTÄNDE EINER LRA

ActiveLRA


Completed Canceled FailedToCancel

Complete Cancel

StartLRA

42

ZUSTÄNDE EINER LRA

ActiveLRA


Completed Canceled

Complete Cancel

StartLRA

43

ZUSTÄNDE EINES PARTICIPANTS

Active

Completing Compensating

Completed FailedToComplete Compensated FailedToCompensate

Complete Compensate

join

44


Active


Completed Compensated FailedToCompensate

Complete Compensate

join

45


Active


Completed Compensated

Complete Compensate

join

46

Wichtige LRA

Annotations

@LRA

@Complete

@Compensate

@Status

47

Identifikation

einer LRA

LRA_HTTP_CONTEXT_HEADER

Nur annotierte JAX-RS Ressourcen nehmen an der

LRA teil

Kontext ist aber potentiell in allen Downstream-

Services verfügbar

Steuerung über HTTP Status Codes 200 bzw. 5XX

Achtung: Framework sagt nicht aus, wann eine

Methode gerufen wird. Garantiert nur deren

Ausführung

48


IM ERFOLGSFALL

Booking-

Service

+bookFlight

Flightplan-

Service

Payment-

Service

add pay

ok ok

49

BOOKING-SERVICE

START EINER LRA

@Path("/")

@ApplicationScoped

public class BookService {

@LRA(LRA.Type.REQUIRES_NEW, timeLimit= 30, timeUnit=ChronoUnit.Seconds)

@Path("/book")

@PUT

public Response bookFlight(@HeaderParam(LRA_HTTP_CONTEXT_HEADER) String

lraId, BookInfo bookInfo) {

if(book(bookInfo.getFlightInfo())) {

addFlightlist(bookInfo);

}

return Response.accepted().build();

}

…

50

FLIGHTPLAN-SERVICE

@Path("/")

@ApplicationScoped

public class FlightplanService {

@LRA(LRA.Type.REQUIRED, timeLimit= 30, timeUnit=ChronoUnit.Seconds)

@Path(“/add")

@PUT

public Repsonse addFlightlist(@HeaderParam(LRA_HTTP_CONTEXT_HEADER) String

lraId, BookInfo bookInfo) {

if(addPassenger(bookInfo.getPassengerInfo()) {

payFlight(bookInfo.getPaymentInfo());


}

else {

return Response.serverError().build();

}

…

51

PAYMENT-SERVICE

@Path("/")

@ApplicationScoped

public class PaymentService {

@LRA(LRA.Type.REQUIRED)

@Path(“/pay")

@PUT

public Response payFlight(@HeaderParam(LRA_HTTP_CONTEXT_HEADER) String lraId,

PaymentInfo paymentInfo) {

if(pay(paymentInfo)) {

return Response.ok().build();

}

else {

return Response.serverError().build;

}

}

52

FLIGHTPLAN-SERVICE

COMPLETE

@Complete

@Path(“/complete”)

@PUT

public Response completeFlightlist(@HeaderParam(LRA_HTTP_CONTEXT_HEADER) String lraId){


}

53

BOOKING-SERVICE

COMPLETE

@Complete

@Path(“/complete”)

@PUT

public Response completeBooking(@HeaderParam(LRA_HTTP_CONTEXT_HEADER) String lraId){


}

54


IM FEHLERFALL

Booking-

Service

+bookFlight

Flightplan-

Service

Payment-

Service

compensate

add pay

unbook remove

55

PAYMENT-SERVICE

COMPENSATE

@Compensate

@Path(“/compensate”)

@PUT

public Response compensatePayment(@HeaderParam(LRA_HTTP_CONTEXT_HEADER)

String lraId) {

PaymentInfo paymentInfoCompensate = getPaymentInfo(lraId);

if(!undoPay(passengerInfoCompensate)) {

backOut(lraId, passengerInfoCompensate)

}


}

56

FLIGHTPLAN-SERVICE

COMPENSATE

@Compensate


@PUT

public Response removeFlightlist(@HeaderParam(LRA_HTTP_CONTEXT_HEADER)

String lraId) {

PassengerInfo passengerInfoCompensate = getPasssengerInfo(lraId);

if(!removePassenger(passengerInfoCompensate)) {

backOut(lraId, passengerInfoCompensate)

}


}

57

BOOKING-SERVICE

COMPENSATE

@Compensate


@PUT

public Response compensateBooking(@HeaderParam(LRA_HTTP_CONTEXT_HEADER)

String lraId) {

BookInfo bookInfoCompensate = getBookInfo(lraId);

if(!unbookFlight(bookInfoCompensate)) {

backOut(lraId, bookInfoCompensate);

}

return Response.serverError().build();

}

58


IM FEHLERFALL

Booking-

Service

+bookFlight

Flightplan-

Service

compensate

Payment-

Service

add

unbook

59


TIMEOUT

Booking-

Service

+book

compensate

Flightplan-

Service

compensate

Payment-

Service

compensate

add paytimeout

60


TIMEOUT

Booking-

Service

+book

compensate

Flightplan-

Service

compensate

Payment-

Service

add

timeout

6161

Look! No locks!!

62

w e n i g

L ö s u n g s a n s ä t z e

K l a s s i s c h e L ö s u n g e n

n i c h t g e e i g n e t

Nicht geeignet für

Transaktionen mit

starker Konsistenz

F r a m e w o r k L R A

FAZIT

MICROSERVICES-TRANSAKTIONEN

Open XA nicht sinnvoll

anwendbar

63

FRAGEN

Mitdenken

Mi tgesta l ten

Mi tarbe i ten

be i s id ion

POWERPOINT TEMPLATE

64

ftp://ftp.cs.princeton.edu/reports/1987/070.pdf

http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.67.6951&rep=rep1&type=pdf

http://snapframework.com/

http://sparkjava.com/

http://www.royans.net/wp/2010/02/14/brewers-cap-theorem-on-distributed-systems/

https://arnon.me/2013/01/saga-pattern-architecture-design/

https://axoniq.io/

https://blog.couchbase.com/saga-pattern-implement-business-transactions-using-microservices-part/

https://cararuseugeniu.blogspot.com/p/saga-pattern.html

https://codahale.com/you-cant-sacrifice-partition-tolerance

https://de.wikipedia.org/wiki/Transaktion_(Informatik)

https://docs.apigee.com/

QUELLENANGABEN

65

https://docs.microsoft.com/en-us/previous-versions/msp-n-p/jj591569(v=pandp.10)

https://dzone.com/articles/distributed-sagas-for-microservices

https://dzone.com/articles/distributed-sagas-for-microservices

https://en.wikipedia.org/wiki/CAP_theorem

https://en.wikipedia.org/wiki/Long-running_transaction

https://eventuate.io/

https://github.com/aphyr/dist-sagas/blob/master/sagas.pdf

https://github.com/eventuate-tram/eventuate-tram-sagas

https://github.com/Netflix/eureka

https://github.com/Netflix/zuul

https://graphql.org/

https://gravitee.io/

QUELLENANGABEN

66

https://helidon.io/#/

https://javalin.io/

https://konghq.com/kong/

https://ktor.io/

https://martin.kleppmann.com/2015/05/11/please-stop-calling-databases-cp-or-ap.html

https://micronaut.io/

https://microprofile.io

https://microservices.io/patterns/data/saga.html

https://netflix.github.io/falcor/

https://openliberty.io/

https://people.eecs.berkeley.edu/~brewer/cs262b-2004/PODC-keynote.pdf

https://reflectoring.io/consumer-driven-contracts-with-angular-and-pact/

QUELLENANGABEN

67

https://spring.io/projects/spring-boot

https://spring.io/projects/spring-cloud-gateway

https://thorntail.io/

https://tyk.io/

https://vertx.io/

https://wso2.com

https://www.consul.io/discovery.html

https://www.cs.cornell.edu/andru/cs711/2002fa/reading/sagas.pdf

https://www.dropwizard.io

https://www.lagomframework.com/

https://www.nginx.com/

https://www.payara.fish/software/payara-server/payara-micro/

https://zookeeper.apache.org/

QUELLENANGABEN

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Verzus PowerPoint Template - Java Forum Stuttgart · 3 Service Oriented Architecture Von Gartner Inc. 1996 geprägt Begriff Hohe Investitionskosten Unternehmensweiter Ansatz „SOA