业务单系统架构设计心得(二)：流程编排

阅读说明：

如果有排版格式问题，请移步 www.yuque.com/mrhuang-ire... 《业务单系统架构设计心得(二)：流程编排》，选择宽屏模式效果更佳。
本文为原创文章，转发请注明出处。如果觉得文章不错，请点赞、收藏、关注一下，您的认可是我写作的动力。

上一节《业务单系统架构设计心得(一）》中，讲到了业务系统分层。本文对流程层继续深究，讨论流程层沉淀出通用组件。

业务复用编排

会用到编排的，大多是有业务复用，流程层根据业务需求串联起不同的子服务，上一节已经比较详细介绍了过程，这里不再详细展开叙述。这里补充一下串联方式，有以下三种方式：

硬编码：在系统中代码写死要串联的服务；
配置式：通过配置的方式进行串联，这种好处是比较灵活；
注解式：java中的注解能够做到标记的作用，通过自定义注解实现串联；

异步查询编排

在实际业务中，一个app页面可能会加载很多信息，以美团外卖商家端为例：因此，服务端必须一次性返回订单的所有信息，包含订单主信息、商品、结算、配送、用户信息、骑手信息、餐损、退款、客服赔付等。企业通常采用微服务架构，这些不同的模块通常部署在不同的机器上，因而需要发起多次rpc请求数据。如果继续采用同步加载的方式，这将带来一个新的问题，对外请求太多拖垮接口响应时间，商家的用户体验太差。

遇到性能的第一问题是使用线程池，使用多个线程并行处理任务，能够明显改善接口的性能。但是，这不是完美的，使用线程池虽然可以解决异步的问题，但是没有解决组合的问题。我们来对实际业务流程抽象，将流程中每个小步骤看做节点，那么业务可以简化成如下流程。

该简化流程涵盖了实际业务中的可能出现的各种组合情况：

零依赖：节点向下没有依赖，图中有节点CF1、 CF2、CF3。
一元依赖：节点向下有一个依赖项，图中有节点CF4、CF6。
两元或者多元依赖：节点向下有两个或者多个依赖项，图中两元依赖节点有CF5，三元依赖节点有CF7。
两元或者多元被依赖：节点被向上两个或者多个节点依赖，图中有CF3。

显然，对于前后依赖的问题，java线程池没有很好的解决，而这是业务流程中经常会出现的场景。java8之后，新加了CompletableFuture，CompletableFuture就很好的解决了执行依赖的问题。

异步编排执行框架

本节将讲述基于CompletableFuture搭建异步编排执行框架，示例仍以上图业务依赖简化版为例。

1.构建依赖关系

构建依赖关系前，需要将流程进行拆分多个节点，确定节点两两之间的依赖关系。

2.生成依赖树

根据上一步两个节点之间的依赖关系，构建一颗完整的依赖树，这里需要记录下父节点与其依赖的所有子节点的关系。最下层没有依赖的节点是叶子节点，图中CF1, CF2, CF3就是叶子节点。

3.节点执行

节点执行分为两步。第一步，找到叶子节点，叶子节点因为没有依赖，可以直接执行。

4.节点唤醒

在第三步中，被依赖节点执行完时，需要唤醒上层节点，上层节点检查依赖的所有子节点是否都已完成，如果都完成，则执行本节点，直至最上层的节点也完成，整个流程结束。这其中有个关键的一点是，子节点与父节点之间如何唤醒，到这里能够想到通过注册回调事件来实现了。这里使用CompletableFuture来实现，关键代码如下：

java 复制代码

//节点1
CompletableFuture<String> childFuture1 = new CompletableFuture<>();
//节点2
CompletableFuture<String> childFuture2 = new CompletableFuture<>();
//节点3
CompletableFuture<String> childFuture3 = new CompletableFuture<>();

////节点4， 依赖节点1,2,3, 注册回调事件
CompletableFuture<String> childFuture4 = new CompletableFuture<>();


CompletableFuture.allOf(childFuture1, childFuture2, childFuture3)
                // 当node节点所有的父节点结果都构建完成时唤醒node节点
                .whenComplete((Void aVoid, Throwable throwable) -> {
                    {} //节点4的逻辑
                    childFuture4.complete("");
                });


{}//这里执行节点1的逻辑
childFuture1.complete("");


{}  //这里执行节点1的逻辑
childFuture2.complete("");


{} //这里执行节点1的逻辑
childFuture3.complete("");

使用异步编排的几个注意事项

1.CompletableFuture使用自定义线程池。手动传递线程池参数的好处是可以更方便的调节参数，并且可以给不同的业务分配不同的线程池，以求资源隔离，减少不同业务之间的干扰。 2.使用自定义线程池需要传递调用线程的上下文内容。子线程启动时，继承调用线程的上下文内容，比如调用线程的traceId等等，以及业务上塞入的线程ThreadLocal变量。子线程退出时，需要清理掉继承的信息。 3.线程池数量不能过多。线程过多时，同时处理太多请求，实际业务上通过rpc组件请求外部服务，请求将达到io线程上。如果是存在io耗时的请求，将导致io线程一直被占用，影响整个服务的相应，并没有达到异步提高性能的效果。