轻松应对并发问题，Newbe.Claptrap框架中State和Event应该如何理解？

  • Z时代
  • 2024-01-10
  • 分类：综合

编程

Newbe.Claptrap 框架中 State 和 Event 应该如何理解？最近整理了一下项目的术语表。今天就谈谈什么是 Event 和 State。

Newbe.Claptrap 是一个用于轻松应对并发问题的分布式开发框架。如果您是首次阅读本系列文章。建议可以先从本文末尾的入门文章开始了解。

事件 Event

Claptrap 是基于事件溯源的 Actor 模式。事件自然就起到了至关重要的作用。

想要操作 Claptrap 就需要对其传递事件。事件也是改变 Claptrap State 的唯一参数。因此，在使用 Claptrap 构建系统时，所有的系统操作都会转换为事件而传入到 Claptrap 中。事件具有以下这些特点：

事件是有序的

每个事件都包含有一个唯一的序列号。在本框架中，这个序列号被称为版本号（Version）。事件的版本号是一个从 1 开始逐 1 递增的序列。事件的有序性，确保了状态的计算不存在并发问题。这是状态数据可靠性的重要保证。

事件的有序性直接反应了 Claptrap 执行事件的先后顺序。而由于需要确保这种顺序，Claptrap 在执行事件时，必须逐个事件进行处理。这点恰好与 Actor 模式的单线程特性产生了天然的契合。

事件是不可变的

事件一旦产生，它就是不可变的。事件溯源，正由于事件的不可变性，才使得数据是可靠的。因为只要读取事件，就能够还原出任何一个事件执行之后的状态。但不可变性并不是物理上的限制。你仍然可以修改物理存储中的事件数据。但请注意，这是危险的，极为不建议的行为。

让我们联系设计模式中的 “开闭原则”，经典的可以被概括为 “对扩展开放，对修改封闭”。其中为什么要强调 “对修改封闭” 呢？就笔者看来，对修改封闭的原因其实是因为修改所带来的未知性。因为过往执行的代码，产生的数据。他们都已经形成了一定的封闭性。他们是经过已有的测试所验证的。如果尝试修改他们，势必就需要调整相应的测试，而这就更进一步加剧了修改，这可不是一件好事。事件的不可变是一种性质，更是一种要求。

那如果由于一个 BUG 导致了过往的产生事件数据不正确，现在需要修正这个 BUG，该怎么办呢？笔者的建议，不要尝试修改已有的事件。应该追加新的事件和算法来修正当前的状态。不要去调整旧的内容。笔者认为这更符合开闭原则。开发者可以自行斟酌。

事件是永久的

事件是确保 Claptrap State 正确性的重要参数。因此，需要确保事件被永久保存。但，这不是绝对的情况，如果满足以下条件，那么事件就允许被丢失：

  1. 在丢失事件之前存在一个永久的 State 快照

  2. 对应的 Claptrap 已经生命终结，永远都不会再被激活

反之，如果不满足以上的条件，那么请必须确保在生产环境中的事件被正确的保存在持久化层，并且已经有相应的容灾手段。

状态 State

State 在 Actor 模式中代表了 Actor 对象当前的数据表现。而在 Claptrap 仅仅只是在此之上增加了一个限制：“State 只能通过事件溯源的方式进行更新”。由于事件溯源的可靠性。Claptrap 中的 State 也就拥有了更好的可靠性。

State 的版本号。在 Claptrap 中的 State 中有一个名为 Version 的属性，它表示 State 当前的版本。版本号是一个从 0 开始的自增数字，会在每次处理一个事件之后进行自增。

版本号为 0 的 State 是 Claptrap 的初始状态，也可以被称为创世状态。初始状态可以根据业务需要进行定制。

Claptrap 和 Minion 对于版本号的处理也有一些区别。

对于 Claptrap 而言，Claptrap 是事件的生产者，因此，事件的版本号本身就是由 Claptrap 进行赋予的。例如，在一次事件的处理过程中，以下这些事情将会依次发生：

  1. State Version = 1000

  2. 开始处理 Event ，其 Version = State Version + 1 = 1001

  3. Event 处理完毕，更新 State Version = 1001

对于 Minion 而言，由于它是 Claptrap 事件的消费者。因此版本号的处理略有不同。例如，在一次事件的处理过程中，以下事件将会依次发生：

  1. State Version = 1000

  2. 读取到了 Event Version 为 1001 的事件

  3. Event 处理完毕，更新 State Version = 1001

State 的版本号和 Event 的版本号相互依存，相互验证，是事件有序性的关键。如果在处理过程中，出现 State 的版本号和 Event 的版本号不匹配的情况，将会是严重的问题。通常来说，出现版本号不匹配，只有两种情况：

  1. 持久化层中的事件出现了丢失

  2. 框架恶性 BUG

最后但是最重要！

最近作者正在构建以反应式、Actor模式和事件溯源为理论基础的一套服务端开发框架。希望为开发者提供能够便于开发出 “分布式”、“可水平扩展”、“可测试性高” 的应用系统 ——Newbe.Claptrap

本篇文章是该框架的一篇技术选文，属于技术构成的一部分。如果读者对该内容感兴趣，欢迎转发、评论、收藏文章以及项目。您的支持是促进项目成功的关键。

联系方式：

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您还可以查阅本系列的其他选文：

理论入门篇

  1. Newbe.Claptrap - 一套以 “事件溯源” 和 “Actor 模式” 作为基本理论的服务端开发框架

  2. Newbe.Claptrap 项目周报 1 - 还没轮影，先用轮跑

  3. Newbe.Claptrap 框架中为什么用 Claptrap 和 Minion 两个词？

实现入门篇

  1. Newbe.Claptrap 框架入门，第一步 —— 创建项目，实现简易购物车

  2. Newbe.Claptrap 框架入门，第二步 —— 简单业务，清空购物车

样例实践篇

  1. 构建一个简易的火车票售票系统，Newbe.Claptrap 框架用例，第一步 —— 业务分析

其他番外篇

  1. 谈反应式编程在服务端中的应用，数据库操作优化，从 20 秒到 0.5 秒

  2. 谈反应式编程在服务端中的应用，数据库操作优化，提速 Upsert

  3. 十万同时在线用户，需要多少内存？——Newbe.Claptrap 框架水平扩展实验

  4. docker-mcr 助您全速下载 dotnet 镜像

术语介绍篇

  1. Actor 模式

  2. 事件溯源（Event Sourcing）

  3. Claptrap

  4. Minion

  5. 事件 （Event）

  6. 状态 （State）

GitHub 项目地址：https://github.com/newbe36524/Newbe.Claptrap

Gitee 项目地址：https://gitee.com/yks/Newbe.Claptrap

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  • 本文作者： newbe36524

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