EventBridge 事件总线及 EDA 架构解析
簡介:EventBridge 是事件驅動的具體落地產品,也是 EDA 的最佳實踐方式。
作者:肯夢
作為 Gartner 定義的 10 大戰(zhàn)略技術趨勢之一,事件驅動架構(EDA)逐漸成為主流技術架構。根據(jù) Gartner 的預估,在新型數(shù)字化商業(yè)的解決方案中,將有 60%使用 EDA,在商業(yè)組織參與的技術棧中,EDA 有一半的占比。
當下比較成功的企業(yè)已然認識到,要想最大限度提升運營效率和客戶體驗,務必要將業(yè)務和技術兩方面的舉措緊密結合起來。運營事件或業(yè)務形勢的變化是時下眾多企業(yè)關注的焦點,這些變化能夠為企業(yè)領導者帶來切實有用的信息,而架構設計的主旨恰恰是從客戶聯(lián)系人、交易、運營等方面的信息中獲取洞見,兩者相輔相成。傳統(tǒng)技術歷來對企業(yè)從事件中獲取洞見的速度有著諸多限制,比如用于記錄、收集和處理此類事件的批處理 ETL(提取、轉換、加載)等。基于以上背景,阿里云 EventBridge 應運而生。
EventBridge 是事件驅動的具體落地產品,也是 EDA 的最佳實踐方式。
事件驅動(EDA)是什么
早在 2018 年,Gartner 評估報告將 Event-Driven Model 列為 10 大戰(zhàn)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。該報告同時做出了以下斷言:
- 到 2022 年,事件通知的軟件模型將成為超過 60% 的新型數(shù)字化商業(yè)的解決方案;
- 到 2022 年,超過 50% 的商業(yè)組織將參與到事件驅動的數(shù)字化商業(yè)服務的生態(tài)系統(tǒng)當中。
很喜歡 George Santayana 在《 The Life of Reason》說的一句話 Those who fail to learn History are doomed to repeat it.(不懂歷史的人注定會重蹈覆轍)。我們以史為鑒,來看看為什么會架構會演進到事件驅動。
上圖是關于架構演進時間軸線。架構本身沒有優(yōu)劣之分,它本身就是一組技術決策,決定后續(xù)項目的所有功能開發(fā)(框架,編碼規(guī)范,文檔,流程….),所以這里不談選型好壞,只談為什么會引入某些框架,這個框架解決了軟件開發(fā)中的什么問題。
- 單體架構:在單節(jié)點服務中,單體應用的所有模塊都封裝在單個進程運行,通信通過相同堆棧調用完成。這種模式下非常容易導致結構和關系不明確,難以對系統(tǒng)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數(shù)據(jù)。在隨后的實際應用中,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,是用層區(qū)分也更加標準化,同時一個層可以被幾個不同/更高級別的層使用。當然,層也有比較明顯的缺點,層不能封裝掉一切,比如添加到 UI 的某個字段,可能也需要添加到 DB,而且額外多余的層會嚴重損害系統(tǒng)性能。
- MVC 架構:MVC 架構產生的原因其實很簡單,隨著業(yè)務系統(tǒng)的復雜性增加,之前所謂“全棧工程師”已經不適用大部分場景。為了降低前端和后臺的集成復雜性,故而開始推廣 MVC 架構。其中,Model 代表業(yè)務邏輯;View 代表視圖層,比如前端 UI 的某個小組件;Controller 提供 View 和 Model 的協(xié)調,比如將用戶某項操作轉為業(yè)務邏輯等。此外還有很多擴展架構,譬如 Model-View-Presenter,Model-View-Presenter-ViewModel,Resource-Method-Representation,Action-Domain-Responder 就不在細說了,感興趣的同學可以 wiki 搜索下。
- EBI 架構:即 Entity,Boundary(接口),Interactor (控制)。EBI 架構將系統(tǒng)邊界視為完整連接,而不僅僅是視圖,控制器或接口。EBI 的實體代表持有數(shù)據(jù)并結束相關行為的實際實體,很類似阿里云的 POP API。EBI 主要還是后端概念,它是與 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。所有的應用程序圍繞獨立的對象模型構建,內層定義接口,外層實現(xiàn)接口,耦合方向向中心內聚,所有代碼都可以獨立與基礎設施進行編譯和運行。
- 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調用接口,服務之間的編排調用可完成一個完整的業(yè)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。
在介紹完之前全部的架構趨勢后,在回過頭看看什么是 EDA 架構。
EDA 事件驅動架構( Event-Driven Architecture ) 是一種系統(tǒng)架構模型,它的核心能力在于能夠發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)“事件”或重要的業(yè)務時刻(例如交易節(jié)點、站點訪問等)并實時或接近實時地對相應的事件采取必要行動。這種模式取代了傳統(tǒng)的“ request/response ”模型,在這種傳統(tǒng)架構中,服務必須等待回復才能進入下一個任務。事件驅動架構的流程是由事件提供運行的。
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,所以這里我們和單體架構一起對比看看他們之間差異。
在如上對比圖中,我們其實可以較為清楚看到它與傳統(tǒng)架構的區(qū)別。在一般傳統(tǒng)架構中,創(chuàng)建訂單操作發(fā)生后,一系列的操作其實都是通過一個系統(tǒng)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” 來決定調用什么系統(tǒng)完成什么樣的操作。
我們回過頭來看“事件”,剛剛介紹中比較的重要部分其實是將操作轉換為某類事件進行分發(fā)。那這的事件我們怎么定義呢?
簡單來看,其實事件就是狀態(tài)的顯著變化,當用戶采取特定行動時觸發(fā)。以 4S 店售賣汽車為例:
- 當客戶購買汽車并且其狀態(tài)從 For Sale 變?yōu)?Sold 是一個事件;
- 成功交易后,從帳戶中扣除金額是一個事件;
- 單擊預訂試駕后,從將預約信息添加到指定用戶就是一個事件;
每個事件都可能觸發(fā)一個或多個選項作為響應。
事件其實云原生 CNCF 基金會在 2018 年托管了開源 CloudEvents 項目,該項目旨在用統(tǒng)一和規(guī)范的格式來描述事件,來加強不同的服務、平臺以及系統(tǒng)之間的互操作性。在該項目定義下,通用的事件規(guī)范是這樣的:
事件主要由 Json 體構成,通過不同字段描述發(fā)生的事件。
總結來看,事件驅動其實是將比較重要的業(yè)務時刻封裝成“事件”,并通過某個 EventBus 將事件路由給下游系統(tǒng)。
了解了 EDA 架構的整個處理過程,但是還沒解決這個所謂的“EventBus”到底是什么?
如上圖就是 EventBus 的核心邏輯架構,它由 Event Producer 和 Event Consumer 兩端組成,通過 Bus 解耦中間環(huán)節(jié),是不是非常像某個傳統(tǒng)的 MQ 架構?別著急,在接下來的落地實踐部分會講解這個架構的復雜部分。
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:
這是一個非常經典 EDA 訂單架構,該架構主要使用了 EventBridge 和 FC 函數(shù)計算(如果不太熟悉 FaaS 的同學可以把 FC 節(jié)點當作 ECS 或 Kubernetes 的某個 POD 節(jié)點),通過事件驅動各個業(yè)務進行協(xié)作。
所以這塊的中心節(jié)點(EventBridge)其實有三個比較重要的能力:
通常情況下,要實現(xiàn)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(xiàn)完成的 EDA 事件驅動還需要包括這些核心能力。
其實,從剛剛的架構中我們也能窺探到一些信息,EDA 架構其實看起來沒有那么簡單,那它有何優(yōu)劣呢?
下面簡單羅列下 EDA 架構在實踐中的優(yōu)勢:
松耦合:事件驅動架構是高度松耦合且高度分布式的架構模型,事件的創(chuàng)建者(來源)只知道發(fā)生的事件,并不知道事件的處理方式,也關心有多少相關方訂閱該事件;
異步執(zhí)行:EDA 架構是異步場景下最適合的執(zhí)行工具,我們可以將需要事件保留在隊列中,直到狀態(tài)正常后執(zhí)行;
可擴展性:事件驅動架構可以通過路由&過濾能力快速劃分服務,提供更便捷的擴展與路由分發(fā);
敏捷性:事件驅動架構可以通過將事件分發(fā)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:
架構復雜:事件驅動架構復雜,路由節(jié)點多,系統(tǒng)結成復雜,功能要求多;
路由分發(fā)難:事件路由分發(fā)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(fā)系統(tǒng)要求較高;
無法追蹤:事件追蹤是整個 EDA 架構的保證,EDA 架構中往往很難追蹤到事件處理狀態(tài),需要大量的定制化開發(fā);
可靠性差:事件驅動由于需要多系統(tǒng)集成,可靠性通常較差,且交付無法保障。
如何解決 EDA 場景下的困境
針對 EDA 場景面臨的這些問題,阿里云推出了 EventBridge,一款無服務器事件總線服務,其使命是作為云事件的樞紐,以標準化的 CloudEvents 1.0 協(xié)議連接云產品和應用、應用和應用,提供中心化的事件治理和驅動能力,幫助用戶輕松構建松耦合、分布式的事件驅動架構;另外,在阿里云之外的云市場上有海量垂直領域的 SaaS 服務,EventBridge 將以出色的跨產品、跨組織以及跨云的集成與被集成能力,助力客戶打造一個完整的、事件驅動的、高效可控的上云體驗。
阿里云對 EventBridge 做了定義,核心價值包括:
- 統(tǒng)一事件樞紐:統(tǒng)一事件界面,定義事件標準,打破云產品事件孤島;
- 事件驅動引擎:海量事件源,毫秒級觸發(fā)能力,加速 EDA/Serverless 架構升級;
- 開放與集成:提供豐富的跨產品、跨平臺連接能力,促進云產品、應用程序、SaaS 服務相互集成。
下面從架構層面和功能層面對 EventBridge 進行介紹:
架構層面
針對架構復雜問題,EventBridge 提供業(yè)內通用的 Source ,Buses,Rules,Targets 模塊管理能力,同時支持 EventBus 和 EventStream 兩種模式,大幅度降低事件驅動架構難度。
1)事件總線模型經典 EDA( 事件驅動)場景的 N:N 模型,提供多事件路由,事件匹配,事件轉換等核心能力,幫助開發(fā)者快速搭建事件驅動架構。
2)事件流模型標準 Streaming(1:1) 流式處理場景,無總線概念,用于端到端的數(shù)據(jù)轉儲,數(shù)據(jù)同步及數(shù)據(jù)處理等,幫助輕松構建云上端到端的數(shù)據(jù)管道服務。
功能層面
在功能層面,EventBridge 的核心亮點應用包括:
1)事件規(guī)則驅動
針對基于事件的路由分發(fā),EventBridge 通過事件規(guī)則驅動,支持 8 大事件模式,4 重轉換器,滿足路由分發(fā)的全部訴求。
2)事件追蹤
針對事件無法追蹤,獨家提供事件追蹤能力,事件分析/查詢能力。為用戶完善的全鏈路事件查詢分析能力。
3)DLQ/重試機制、事件全流程觸發(fā)
針對可靠性差,支持 DLQ/重試機制,與事件全流程觸發(fā),大幅度保證由于用戶下游系統(tǒng)導致的事件故障與延遲。
4)Schema 注冊中心
針對事件管理復雜,支持 Schema 注冊中心,支持事件信息的解釋、預覽和上下游代碼生成能力,幫助用戶低代碼完成事件的收發(fā)處理。解決跨部門信息溝通困難,業(yè)務代碼冗余等一系列事件管理問題。
5)同時,基于以上功能 EventBridge 支持對接 85 種以上的阿里云產品,847 種事件類型。
更多產品功能介紹,可訪問 EventBridge 官網
事件總線 EventBridge_事件驅動_阿里云
阿里云 EventBridge 更多場景介紹
經典 EDA 事件驅動
事件總線(EventBridge)最重要的能力是通過連接應用程序、云服務和 Serverless 服務來構建 EDA(Event-driven Architectures) 事件驅動架構,驅動應用與應用,應用與云的連接。
流式 ETL 場景
EventBridge 另一個核心能力是為流式的數(shù)據(jù)管道的責任,提供基礎的過濾和轉換的能力,在不同的數(shù)據(jù)倉庫之間、數(shù)據(jù)處理程序之間、數(shù)據(jù)分析和處理系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)同步/跨地域備份等場景,連接不同的系統(tǒng)與不同服務。
統(tǒng)一事件通知服務
EventBridge 提供豐富的云產品事件源與事件的全生命周期管理工具,您可以通過總線直接監(jiān)聽云產品產生的數(shù)據(jù),并上報至監(jiān)控,通知等下游服務。
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