CQRS以及Event Sourcing

[AlexiaChen]

CQRS的概念来自于领域驱动设计（DDD），就是命令与查询职责分离，相当于根据领域模型进行更高一层次的读写分离。一般读写两端的数据库在物理上是分割的。写端就是commands端，读端其实就是query端，这样做能最大化性能和提高系统的可伸缩性，更加灵活，如果CQRS模式结合Event sourcing模式实现复杂度也会更高，至今还没有一个成熟的框架。如果要实现，比较考验架构师的能力，因为要从CQRS的概念出发，实现基本的底层特性。

当然，读写两端的存储层就不用自己动手写了，一般用成熟的数据库，比如写端可以是MySQL或者PostgreSQL，读端可以是MongoDB或者PostgreSL（PG支持materialized views）。 当然，按理来说写端和读端的数据库是不一样的。但据知乎上更专业的人士评价，PostgreSQL作为号称全世界最先进的数据库，一个牛逼之处就是，几乎可以通吃主流场景（OLAP，OLTP），而且都能达到不错的规模，这是相当不得了，或许读写两端都可以用PostgreSQL了？https://github.com/tobyhede/postgresql-event-sourcing/ https://medium.com/@tobyhede/event-sourcing-with-postgresql-28c5e8f211a2 https://github.com/commanded/eventstore 看以上几个链接，看来PG通吃读写两端了。

CQRS配合Event sourcing的基本实现原理如下：

• 应用界面程序发起一个command，这个command在Commands端是的CommandHandler异步接收的，然后一个command一般只做好一件事（对领域模型对象的聚合进行修改，实现业务逻辑），command之间尽量正交。

• 然后把关于一个领域对象变更的多个command的操作打包成一个不可变的事件（Event），这个事件追加（append-only）写入事件存储层（Event store）中。这样顺序写可以最大化磁盘IO性能，学过数据库的都知道，磁盘随机写是最耗时的了。同时也可以尽量减少事务冲突竞争，提高并发，想象下，数据库是有行锁的，并发修改同一行数据元组会产生竞争。

• 事件写入存储层之后，一般会发布这个事件，就是把这个事件放到MQ中来“通知”Query端的系统甚至其他我们现在暂时不关心的外围应用。（这里用到MQ需要考虑MQ的常见问题，比如消息去重，at least once语义等，MQ可以采用Kafka，RabbitMQ等）

• Query端异步接收这些事件消息，通过这些有顺序的事件序列，重放事件序列关联的数据实体的当前状态，Query端根据这些事件流可以定时或定量地创建快照，以提高重放性能，因为事件流如果太大太长，从原始状态恢复当前状态会影响性能。（跨机器异步接收Event，就需要考虑最终一致性的问题了，比如采用补偿事务，重试等手段保证，这种手段微服务架构经常提到，比如saga事务等。这里一定不会用到分布式事务的强一致性算法，比如2PC等，所以潜在逻辑也说明，CQRS不适合做金融领域的余额等要求强一致性的业务）

• Query端然后根据构建出来的数据实体的当前状态来构建物化视图（materialized view），这些视图结构要根据查询需求调整定制。这些视图都是只读的，这样可以最大化Query端的查询性能以及灵活性（到这里你会发现，Event sourcing很像比特币的UTXO模型了，Scala大神邓草原说过，区块链虽然落地困难，但是其思想或许提供了一个新的设计模式）

另外提一些细节：因为事件序列（Event sequence）是有顺序的，与UTXO模型很像，类似区块链里面的交易（Transaction）链，顺序一旦搞乱了，重放事件序列会有错误，所以每个事件有自己的ID和时间戳，Event ID需要关联到一个数据实体上，也就是说，该事件是对哪一个数据实体做的变更记录。也可以通过实体ID拿到关于它的事件序列，通过事件序列来重放（恢复）它的当前状态。

当然，还有更多的细节，可以看以下参考资料，或者结合自己的架构，工程经验来实现了，目前应该没啥捷径可走。

参考资料

• CQRS： https://docs.microsoft.com/en-us/azure/architecture/patterns/cqrs
• 物化视图： https://docs.microsoft.com/en-us/azure/architecture/patterns/materialized-view
• 事件溯源： https://docs.microsoft.com/en-us/azure/architecture/patterns/event-sourcing
• 有关于数据一致性的讨论： https://docs.microsoft.com/en-us/previous-versions/msp-n-p/dn589800(v=pandp.10)
• 补偿事务模式： https://docs.microsoft.com/en-us/previous-versions/msp-n-p/dn589804%28v%3dpandp.10%29
• 重试： https://docs.microsoft.com/en-us/previous-versions/msp-n-p/dn589788%28v%3dpandp.10%29