概念
CQRS?(https://learn.microsoft.com/zh-cn/azure/architecture/patterns/cqrs)是一種與領域驅動設計和事件溯源相關的架構模式, 它的全稱是Command Query Responsibility Segregation, 又叫命令查詢職責分離, Greg Young在2010年創造了這個術語, 它是基于Bertrand Meyer 的 CQS (Command-Query Separation 命令查詢分離原則) 設計模式。
CQRS認為不論業務多復雜在最終實現的時候, 無非是讀寫操作, 因此建議將應用程序分為兩個方面, 即Command（命令）和Query（查詢）
命令端:
關注各種業務如何處理, 更新狀態進行持久化
不返回任何結果 (void)
查詢端:
查詢, 并從不修改數據庫
CQRS的三種實現
單一數據庫的CQRS
命令與讀取操作的是同一個數據庫, 命令端通過ORM框架將實體保存到數據庫中, 查詢端通過數據訪問層獲取數據 (數據訪問層通過ORM框架或者存儲過程獲取數據)
雙數據庫的CQRS
命令與讀取操作的是不同的數據庫, 命令端通過ORM框架將實體保存到?寫庫?(Write Db), 并將本地改動推送到?讀庫?(Read Db), 查詢端通過數據訪問層訪問?讀庫?(Read Db), 使用這種模式可以帶來以下好處:
查詢更簡單
讀操作不需要任何的完整性校驗, 也不需要外鍵約束, 可以減少鎖爭用, 我們可以針對查詢端單獨優化, 還可以使用剛好包含每個模板需要的數據的數據庫視圖，使得查詢變得更快更簡單
提升查詢端的使用體驗
由于這種架構將讀寫徹底分離,由于一般系統是讀操作遠遠大于寫操作, 這給我們的系統帶來了巨大的性能提升, 極大的提升了客戶的使用體驗
關注點分離
讀寫分離的模型可以使得關注點分離, 使得讀模型會變得相對簡單
事件溯源 (Event Sourcing) CQRS
通過事件溯源實現的CQRS中會將應用程序的改變都以事件的方式存儲起來, 使用這種模式可以帶來以下好處:
事件存儲中了完整的審計跟蹤, 后續出現問題時方便跟蹤
可以在任何的時間點重建實體的狀態, 它將有助于排查問題并修復問題
提升查詢端的使用體驗
查詢端與命令端可以是完全不同的數據源, 查詢端可以針對查詢條件做針對應的優化, 或者使用像
ES、Redis等用來存儲數據, 提升查詢效率
獨立縮放
命令端與查詢端可以被獨立縮放, 減少鎖爭用
當然事情有利自然也有弊,?CQRS的使用固然會帶來很多好處, 但同樣它也會給項目帶來復雜度的提升, 并且雙數據庫模式、事件溯源模式?(https://microservices.io/patterns/data/event-sourcing.html)?的CQRS, 使用的是最終一致性, 這些都是我們在選擇技術方案時必須要考慮的
設計
上述文章中我們了解到了CQRS其本質上是一種讀寫分離的設計思想, 它并不是強制性的規定必須要怎樣去做, 這點與之前的IEvent?(進程內事件)、IIntegrationEvent?(跨進程事件)不同, 它并不是強制性的, 根據CQRS的設計模式我們將事件分成Command、Query
由于Query?(查詢) 是需要有返回值的, 因此我們在繼承IEvent的同時, 還額外增加了一個Result屬性用以存儲結果, 我們希望將查詢的結果保存到Result中, 但它不是強制性的, 我們并沒有強制性要求必須要將結果保存到Result中。
由于Command?(命令) 是沒有返回值的, 因此我們并沒有額外新增Result屬性, 我們認為命令會更新數據, 那就需要用到工作單元, 因此Command除了繼承IEvent之外, 還繼承了ITransaction，這方便了我們在Handler中的可以通過@event.UnitOfWork來管理工作單元, 而不需要通過構造函數來獲取
但MASA Framework?
(https://github.com/masastack/MASA.Framework)?并沒有要求必須使用?Event Sourcing 模式?
(https://microservices.io/patterns/data/event-sourcing.html)?或者?雙數據庫模式?的CQRS, 具體使用哪種實現, 它取決于業務的決策者
下面就就來看看MASA Framework提供的CQRS是如何使用的
入門
安裝.NET 6.0?(https://dotnet.microsoft.com/zh-cn/download/dotnet/6.0)
1.新建ASP.NET Core 空項目Assignment.CqrsDemo，并安裝Masa.Contrib.Dispatcher.Events，Masa.Contrib.Dispatcher.IntegrationEvents，Masa.Contrib.Dispatcher.IntegrationEvents.Dapr，Masa.Contrib.ReadWriteSplitting.Cqrs，Masa.Contrib.Development.DaprStarter.AspNetCore
dotnet new web -o Assignment.CqrsDemo
cd Assignment.CqrsDemodotnet add package Masa.Contrib.Dispatcher.Events --version 0.7.0-preview.9 //使用進程內事件總線
dotnet add package Masa.Contrib.Dispatcher.IntegrationEvents --version 0.7.0-preview.9 //使用跨進程事件總線
dotnet add package Masa.Contrib.Dispatcher.IntegrationEvents.Dapr --version 0.7.0-preview.9 //使用Dapr提供pubsub能力
dotnet add package Masa.Contrib.ReadWriteSplitting.Cqrs --version 0.7.0-preview.9 //使用CQRSdotnet add package Masa.Contrib.Development.DaprStarter.AspNetCore --version 0.7.0-preview.9 //開發環境下協助 Dapr Sidecar, 用于通過Dapr發布集成事件?2.注冊跨進程事件總線、進程內事件總線, 修改類Program.cs
示例中未真實使用DB, 不再使用發件箱模式, 只需要使用集成事件提供的PubSub?(https://docs.dapr.io/zh-hans/developing-applications/building-blocks/pubsub/pubsub-overview/)能力即可
builder.Services.AddIntegrationEventBus(dispatcherOptions =>
{dispatcherOptions.UseDapr();//使用 Dapr 提供的PubSub能力dispatcherOptions.UseEventBus();//使用進程內事件總線
});3.注冊Dapr Starter協助管理Dapr Sidecar?(開發環境使用)
if (builder.Environment.IsDevelopment())builder.Services.AddDaprStarter();4.新增加添加商品方法, 修改類Program.cs
app.MapPost("/goods/add", async (AddGoodsCommand command, IEventBus eventBus) =>
{await eventBus.PublishAsync(command);
});/// <summary>
/// 添加商品參數, 用于接受商品參數
/// </summary>
public record AddGoodsCommand : Command
{public string Name { get; set; }public string Cover { get; set; }public decimal Price { get; set; }public int Count { get; set; }
}5.新增加查詢商品的方法, 修改類Program.cs
app.MapGet("/goods/{id}", async (Guid id, IEventBus eventBus) =>
{var query = new GoodsItemQuery(id);await eventBus.PublishAsync(query);return query.Result;
});/// <summary>
/// 用于接收查詢商品信息參數
/// </summary>
public record GoodsItemQuery : Query<GoodsItemDto>
{public Guid Id { get; set; } = default!;public override GoodsItemDto Result { get; set; }public GoodsItemQuery(Guid id){Id = id;}
}/// <summary>
/// 用于返回商品信息
/// </summary>
public class GoodsItemDto
{public Guid Id { get; set; }public string Name { get; set; }public string Cover { get; set; }public decimal Price { get; set; }public int Count { get; set; }public DateTime DateTime { get; set; }
}6.新增Command處理程序, 添加類CommandHandler.cs
public class CommandHandler
{/// <summary>/// 將商品添加到Db，并發送跨進程事件/// </summary>/// <param name="command"></param>/// <param name="integrationEventBus"></param>[EventHandler]public async Task AddGoods(AddGoodsCommand command, IIntegrationEventBus integrationEventBus){//todo: 模擬添加商品到db并發送添加商品集成事件var goodsId = Guid.NewGuid(); //模擬添加到db后并獲取商品idawait integrationEventBus.PublishAsync(new AddGoodsIntegrationEvent(goodsId, command.Name, command.Cover, command.Price,command.Count));}
}/// <summary>
/// 跨進程事件, 發送添加商品事件
/// </summary>
/// <param name="Id"></param>
/// <param name="Name"></param>
/// <param name="Cover"></param>
/// <param name="Price"></param>
/// <param name="Count"></param>
public record AddGoodsIntegrationEvent(Guid Id, string Name, string Cover, decimal Price, int Count) : IntegrationEvent
{public Guid Id { get; set; } = Id;public string Name { get; set; } = Name;public string Cover { get; set; } = Cover;public decimal Price { get; set; } = Price;public int Count { get; set; } = Count;public override string Topic { get; set; } = nameof(AddGoodsIntegrationEvent);
}7.新增Query處理程序, 添加類QueryHandler.cs
public class QueryHandler
{/// <summary>/// 從緩存查詢商品信息/// </summary>/// <param name="query"></param>/// <returns></returns>[EventHandler]public Task GetGoods(GoodsItemQuery query){//todo: 模擬從cache獲取商品var goods = new GoodsItemDto();query.Result = goods;return Task.CompletedTask;}
}8.新增添加商品的跨進程事件的處理服務, 修改Program.cs
app.MapPost("/integration/goods/add",[Topic("pubsub", nameof(AddGoodsIntegrationEvent))](AddGoodsIntegrationEvent @event, ILogger<Program> logger) =>{//todo: 模擬添加商品到緩存logger.LogInformation("添加商品到緩存, {Event}", @event);});// 使用 dapr 來訂閱跨進程事件
app.UseRouting();
app.UseCloudEvents();
app.UseEndpoints(endpoint =>
{endpoint.MapSubscribeHandler();
});流水賬式的服務會使得
Program.cs變得十分臃腫, 可以通過MASA?Framework提供的MinimalAPIs來簡化Program.cs?點擊查看詳情(https://blogs.masastack.com/2022/07/12/masa/framework/practice/14.%20%E6%9C%80%E5%B0%8F%20API%20-%20MinimalAPIs)
我們上面的例子是通過事件總線來完成解耦以及數據模型的同步, 使用的雙數據庫模式, 但讀庫使用的是?緩存數據庫, 在Command端做商品的添加操作, 在Query端只做查詢, 且兩端分別使用各自的數據源, 兩者業務互不影響, 并且由于緩存數據庫性能更強, 它將最大限度的提升性能, 使得我們有更好的使用體驗。
在Masa Framework中僅僅是通過ICommand、IQuery將讀寫分開, 但這并沒有硬性要求, 事實上你使用IEvent也是可以的,?CQRS只是一種設計模式, 這點我們要清楚, 它只是告訴我們要按照一個什么樣的標準去做, 但具體怎么來做, 取決于業務的決策者, 除此之外, 后續Masa Framework還會增加對Event Sourcing（事件溯源?(https://docs.microsoft.com/zh-cn/azure/architecture/patterns/event-sourcing)）的支持, 通過事件重放, 允許我們隨時重建到對象的任何狀態
本章源碼
Assignment15
https://github.com/zhenlei520/MasaFramework.Practice
CQRS架構項目：https://github.com/masalabs/MASA.EShop/tree/main/src/Services/Masa.EShop.Services.Catalog
參考
CQRS 模式?
(https://learn.microsoft.com/zh-cn/azure/architecture/patterns/cqrs)
在微服務中應用簡化后的 CQRS 和 DDD 模式
?(https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/architecture/microservices/microservice-ddd-cqrs-patterns/apply-simplified-microservice-cqrs-ddd-patterns)
.NET現代化應用開發 - CQRS&類目管理代碼剖析?
(https://www.bilibili.com/video/BV1D24y1R7jE)
開源地址
MASA.Framework：https://github.com/masastack/MASA.Framework
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