EDA 事件驅動架構與 EventBridge 二三事

阿里巴巴雲原生 發表於 2021-10-19

作者|肯夢

當下比較成功的企業已然認識到,要想最大限度提升運營效率和客戶體驗,務必將業務和技術兩方面的舉措緊密結合起來。運營事件或業務形勢的變化是時下眾多企業關注的焦點,這些變化能夠為企業領導者帶來切實有用的資訊,而架構設計的主旨恰恰是從客戶聯絡人、交易、運營等方面的資訊中獲取洞見,兩者相輔相成。傳統技術歷來對企業從事件中獲取洞見的速度有著諸多限制,比如用於記錄、收集和處理此類事件的批處理 ETL(提取、轉換、載入)。

事件驅動型架構 (EDA) 方興未艾,作為一種 Serverless 化的應用概念對雲原生架構具有著深遠影響。當我們討論到一個具體架構時,首當其衝的是它的發展是否具有技術先進性。這裡從我們熟悉的 MVC 架構,SOA 架構談起,聊一聊關於訊息事件領域的歷史與發展趨勢。

訊息事件領域的發展趨勢

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早在 2018 年,Gartner 評估報告將 Event-Driven Model 列為 10 大戰略技術趨勢之一,事件驅動架構(EDA)將成為未來微服務的主流,並做出以下斷言:

  • 到 2022 年,事件通知的軟體模型將成為超過 60% 的新型數字化商業的解決方案;
  • 到 2022 年,超過 50% 的商業組織將參與到事件驅動的數字化商業服務的生態系統當中;

George Santayana 在《 The Life of Reason》曾提到, Those who fail to learn History are doomed to repeat it.(不懂歷史的人註定會重蹈覆轍)。我們以史為鑑,來看看為什麼會架構會演進到事件驅動。

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架構本身沒有優劣之分,它本身就是一組技術決策,決定後續專案的所有功能開發(框架,編碼規範,文件,流程….),這裡聊聊為什麼會引入某些框架,這個框架解決了軟體開發中的什麼問題。

  • 單體架構:在單節點服務中,單體應用的所有模組都封裝在單個程式執行,通訊通過相同堆疊呼叫完成。這種模式下非常容易導致結構和關係不明確,難以對系統進行更改和重構。就像一個不透明的,粘稠的,脆弱的,僵硬的 Big Ball of Mud!
  • 分層架構:在經典的分層架構中,層以相當謹慎的方式使用。即一個層只能知道它下方層的資料。在隨後的實際應用中,更多的方式是一個層可以訪問它下面的任何層。分層架構解決了單體架構的的邏輯分離問題,每一層都可以被等效替換,層區分也更加標準化,同時一個層可以被幾個不同/更高階別的層使用。當然,層也有比較明顯的缺點,層不能封裝掉一切,比如新增到UI的某個欄位,可能也需要新增到DB,而且額外多餘的層會嚴重損害系統效能。
  • MVC 架構:MVC 架構產生的原因其實很簡單,隨著業務系統的複雜性增加,之前所謂“全棧工程師”已經不適用大部分場景。為了降低前端和後臺的整合複雜性,故而開始推廣 MVC 架構。其中,Model 代表業務邏輯,View 代表檢視層比如前端UI的某個小元件,Controller 提供 View 和 Model 的協調比如將使用者某項操作轉為業務邏輯等。這裡還有很多擴充套件架構,譬如 Model-View-Presenter ,Model-View-Presenter-ViewModel,Resource-Method-Representation,Action-Domain-Responder 。
  • EBI 架構:即 Entity,Boundary(介面),Interactor(控制)。EBI架構將系統邊界視為完整連線,而不僅僅是檢視,控制器或介面。EBI 的實體代表持有資料並結束相關行為的實際實體,很類似阿里雲的 POP API。EBI 主要還是後端概念,他是與 MVC 相輔相成的。
  • 洋蔥架構:洋蔥架構是一種低耦合,高內聚的架構模型。所有的應用程式圍繞獨立的物件模型構建,內層定義介面外層實現介面,耦合方向向中心內聚,所有程式碼都可以獨立與基礎設施進行編譯和執行。
  • SOA 架構:SOA 是 Service Orientated Architure 的縮寫,即面向服務架構。表示每一個功能都是通過一個獨立的服務來提供,服務定義了明確的可呼叫介面,服務之間的編排呼叫完成一個完整的業務。其實這個架構也是目前架構中最成熟的,日常使用最多的架構模式。

什麼是 EDA 架構

我們聊完之前全部的架構趨勢後,再回過頭看看什麼是 EDA 架構。

EDA 事件驅動架構( Event-Driven Architecture ) 是一種系統架構模型,它的核心能力在於能夠發現系統“事件”或重要的業務時刻(例如交易節點、站點訪問等)並實時或接近實時地對相應的事件採取必要行動。這種模式取代了傳統的“ request/response ”模型,在這種傳統架構中,服務必須等待回覆才能進入下一個任務。事件驅動架構的流程是由事件提供執行的。

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上圖其實很好的解釋了 EDA 架構的模型,但是其實還不夠明確。所以,這裡我們和單體架構一起對比看看他們之間差異。

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在如上對比圖中,我們其實可以較為清楚看到它與傳統架構的區別。在一般傳統架構中,建立訂單操作發生後,一系列的操作其實都是通過一個系統完成的。而事件驅動的概念則是將全部操作都轉換為 “事件” 概念,下游通過捕獲某個 “事件” 來決定呼叫什麼系統完成什麼樣的操作。

總結來看,事件驅動其實是將比較重要的業務時刻封裝成“事件”,並通過某個 EventBus 將事件路由給下游系統。

我們瞭解了 EDA 架構的整個處理過程,但是還沒解決這個所謂的“EventBUS”到底是啥樣。

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上圖就是事件驅動的核心邏輯架構。是不是非常像某個傳統 MQ?彆著急,下面我會講到這個架構的複雜部分。講完 EventBus,我們回過頭來看“事件”,剛剛介紹中比較重要部分其實是將操作轉換為某類事件進行分發。那這的事件我們怎麼定義呢?

簡單來看,其實事件就是狀態的顯著變化,當使用者採取特定行動時觸發。以 4S 店售賣汽車為例:

  • 當客戶購買汽車並且其狀態從 For Sale 變為 Sold 是一個事件。
  • 成功交易後,從帳戶中扣除金額是一個事件。
  • 單擊預訂試駕後,從將預約資訊新增到指定使用者就是一個事件。

每個事件都可能觸發一個或多個選項作為響應。

關於事件其實雲原生 CNCF 基金會在 2018 年託管了開源 CloudEvents 專案,該專案旨在用統一和規範的格式來描述事件,來加強不同的服務、平臺以及系統之間的互操作性。在該專案定義下,通用的事件規範是這樣的:

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事件主要由 Json 體構成,通過不同欄位描述發生的事件。

EDA 架構的落地實踐思考

在開始介紹落地實踐時,我們先來看一個經典的 EDA 架構模型:

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這是一個非常經典 EDA 訂單架構,該架構主要使用了 EventBridge 和 FC 函式計算(如果不太熟悉 FaaS 的同學可以把 FC 節點當作 ECS 或 K8s 的某個 POD 節點),通過事件驅動各個業務進行協作。

所以這塊的中心節點(EventBridge)其實有三個比較重要的能力:

  1. For Event Capturing(事件收集):具備採集事件的能力
  2. For Routing(事件路由):通過事件內容將事件路由分發至於下游的能力的
  3. For Event Processing(事件過濾/替換):對事件進行脫敏或初步過濾&篩選的能力

通常情況下,要實現這三個能力是比較困難的,比如:Event Capturing 可能需要熟悉 Dell Boomi, Snaplogic, MuleSoft, Dataflow, Apache Apex 等,Routing 部分可能通過 RocketMQ,RabbitMQ, ActiveMQ, Apache Kafka ,Event Processing 需要了解 Apache Storm, Apache Flink 。所以之前講的邏輯架構其實非常理想,要想實現完成的 EDA 事件驅動還需要包括這些核心能力。

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其實,從剛剛的架構中我們也能窺探到一些資訊,EDA 架構其實看起來沒有那麼簡單,那它有何優劣呢?下面我就簡單羅列下 EDA 架構在實踐中的優勢:

  • 鬆耦合:事件驅動架構是高度鬆耦合且高度分散式的架構模型,事件的建立者(來源)只知道發生的事件,並不知道事件的處理方式,也關心有多少相關方訂閱該事件。
  • 非同步執行:EDA 架構是非同步場景下最適合的執行工具,我們可以將需要事件保留在佇列中,直到狀態正常後執行。
  • 可擴充套件性:事件驅動架構可以通過路由&過濾能力快速劃分服務,提供更便捷的擴充套件與路由分發。
  • 敏捷性:事件驅動架構可以通過將事件分發至任何地方,提供更敏捷高效的部署方案。

當然,劣勢也很明顯:

  • 架構複雜:事件驅動架構複雜,路由節點多,系統結成複雜,功能要求多。
  • 路由分發難:事件路由及分發難,靈活的事件路由需要依賴強大的實時計算能力,對整體分發系統要求較高。
  • 無法追蹤:事件追蹤是整個 EDA 架構保證,EDA 架構中往往很難追蹤到事件處理狀態,需要大量的定製化開發。
  • 可靠性差:事件驅動由於需要多系統整合,可靠性通常較差,且交付無法保障。

阿里雲 EventBridge 如何解決 EDA 場景下的困境

針對 EDA 場景下面臨的這些問題,阿里雲推出了 EventBridge,一款無伺服器事件匯流排服務,其使命是作為雲事件的樞紐,以標準化的 CloudEvents 1.0 協議連線雲產品和應用,應用和應用,提供中心化的事件治理和驅動能力,幫助使用者輕鬆構建鬆耦合、分散式的事件驅動架構;另外,在阿里雲之外的雲市場上有海量垂直領域的 SaaS 服務,EventBridge 將以出色的跨產品、跨組織以及跨雲的整合與被整合能力,助力客戶打造一個完整的、事件驅動的、高效可控的上雲體驗。並針對 EDA 困境提供了針對性的解決方案。

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架構複雜:提供業內通用的 Source ,Buses,Rules,Targets 模組管理能力,同時支援 EventBus 和 EventStream 兩種模式。大幅度降低事件驅動架構難度。

路由分發:EventBridge 通過事件規則驅動,支援 8 大事件模式,4 重轉換器,滿足路由分發的全部訴求。

無法追蹤:獨家提供事件追蹤能力,事件分析/查詢能力。為使用者完善整體事件鏈路。

可靠性差:支援 DLQ/ 重試機制,大幅度保證由於使用者下游系統導致的事件故障與延遲。

同時,在此基礎上 EventBridge 支援 82 種阿里雲產品,847 種事件型別。

阿里雲 EventBridge 更多場景介紹

  1. 經典 EDA 事件驅動:事件匯流排(EventBridge)最重要的能力是通過連線應用程式,雲服務和 Serverless 服務構建 EDA(Event-driven Architectures) 事件驅動架構,驅動應用與應用,應用與雲的連線。

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  1. 流式 ETL 場景:EventBridge 另一個核心能力是為流式的資料管道的責任,提供基礎的過濾和轉換的能力,在不同的資料倉儲之間、資料處理程式之間、資料分析和處理系統之間進行資料同步/跨地域備份等場景,連線不同的系統與不同服務。

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  1. 統一事件通知服務:EventBridge 提供豐富的雲產品事件源與事件的全生命週期管理工具,您可以通過匯流排直接監聽雲產品產生的資料,並上報至監控,通知等下游服務。

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