آشنایی با Outbox Pattern و اهمیت آن در سیستم‌های توزیع‌شده

آیا تاکنون در توسعه‌ی یک سیستم توزیع‌شده با این دغدغه مواجه شده‌اید که هنگام ثبت تغییرات در پایگاه داده و هم‌زمان ارسال پیام (رویداد) به یک سرویس دیگر (مانند RabbitMQ یا Kafka)، ممکن است یکی از این مراحل با موفقیت انجام شود و دیگری با شکست روبه‌رو گردد؟ در چنین شرایطی، بخشی از داده‌ها به‌روز می‌شود اما سرویس‌های مصرف‌کننده از این تغییرات بی‌خبر می‌مانند و هماهنگی میان بخش‌های مختلف سیستم از بین می‌رود.

مشکل اصلی کجاست؟
به‌طور معمول، اگر در حین به‌روزرسانی یک موجودیت در پایگاه داده بخواهیم یک رویداد نیز به سیستم دیگری ارسال کنیم و مراحل دیتابیس و ارسال پیام در یک تراکنش مجزا یا به‌صورت ناهم‌زمان انجام شوند، احتمال از دست رفتن یا عدم ارسال پیام وجود دارد. این امر ممکن است به ناسازگاری در داده‌ها و عملکرد سرویس‌های وابسته منجر شود.

راه‌حل چیست؟
در اینجاست که الگوی Outbox وارد عمل می‌شود. این الگو پیش‌بینی می‌کند که ابتدا همه‌ی رویدادهایی که قرار است برای سیستم‌های دیگر ارسال شوند در جدولی اختصاصی (Outbox Table) در همان پایگاه داده‌ی اصلی ذخیره شوند. این کار هم‌زمان با تراکنش به‌روزرسانی سایر داده‌ها صورت می‌گیرد، به‌طوری‌که اگر عملیات اصلی موفق باشد، اطلاعات رویداد نیز قطعاً ثبت می‌شود.

سپس چه می‌شود؟
یک فرایند مجزا (Outbox Process) به‌طور مستمر این جدول را بررسی می‌کند و رویدادهای ثبت‌شده را به پیام‌رسان (Message Broker) ارسال می‌کند. در صورت موفقیت در ارسال، رکورد مربوطه از جدول Outbox حذف می‌شود و بدین ترتیب از ارسال مجدد ناخواسته جلوگیری می‌گردد. اگر هم پیام‌رسان در لحظه غیرفعال باشد یا خطایی رخ دهد، رکورد رویداد کماکان در پایگاه داده باقی می‌ماند تا در تلاش بعدی مجدداً ارسال شود.

مزایای Outbox Pattern
۱. جلوگیری از ناسازگاری داده‌ها: با انجام ثبت رویداد و تغییرات داده در یک تراکنش واحد، احتمال بروز تناقض در داده‌ها کاهش می‌یابد.
۲. اطمینان از عدم از دست رفتن رویدادها: حتی اگر زیرساخت ارتباطی یا پیام‌رسان موقتاً از دسترس خارج شود، پیام در Outbox محفوظ می‌ماند و پس از بازگشت سرویس، ارسال خواهد شد.
۳. مقیاس‌پذیری بالا: افزودن سرویس‌های جدید یا گسترش زیرساخت پیام‌رسانی تحت تأثیر این الگو به‌راحتی امکان‌پذیر است، چرا که شیوه‌ی ثبت و ارسال رویدادها مشخص و یکپارچه است.

در واقع Outbox Pattern راهکاری قدرتمند و مطمئن برای ساخت سیستم‌های توزیع‌شده و مبتنی بر رویداد است و کمک می‌کند دغدغه‌ی شکست ارسال پیام و ناسازگاری داده‌ها برطرف شود.

🔗 برای مطالعه بیشتر می‌توانید به این لینک مراجعه نمایید.

⁉️ برای بحث و تبادل نظر فنی در مورد این پست، نظرات خود را با ما در قسمت کامنت‌ها به اشتراک بگذارید.

#هوتن_همتی (لینکدین)

کانال تلگرام:
@SoftwarePhilosophy

___________