Azure Service Fabric 有状态服务中的可靠集合简介

可靠集合可让你编写高度可用、可缩放且低延迟的云应用程序,就像编写单计算机应用程序一样。 Microsoft.ServiceFabric.Data.Collections 命名空间中的类提供一组自动使状态具备高可用性的集合。 开发人员只需面向可靠集合 API 编程,并让可靠集合管理复制状态和本地状态。

Reliable Collections 与其他高可用性技术(如 Redis、Azure 表服务和 Azure 队列服务)的主要区别在于其状态以本地方式保存在服务实例中,同时仍实现高可用性。 这意味着:

  • 所有读取均在本地进行,可保障读取的低延迟和高吞吐量。
  • 所有写入都只产生最少量的网络 IO,可保障写入的低延迟和高吞吐量。

集合演变图。

可以将可靠集合视作 System.Collections 类的自然演变:它们是一组新的集合,专为云应用程序和多计算机应用程序设计,且不会为开发人员增加复杂性。 因此,可靠集合的特性如下:

  • 可复制:复制状态更改以实现高可用性。
  • 可保存:数据会保存至磁盘,可在发生大规模中断(例如,数据中心断电)时保障持续性。
  • 异步:API 采用异步模式,以确保在产生 IO 时不会阻止线程。
  • 事务性:API 利用事务抽象方法,让可以在某个服务内轻松管理多个可靠集合。

Reliable Collections 提供全新的非常一致保证,使应用程序状态推断变得更轻松。 非常一致通过以下方法实现:确保仅对副本的多数仲裁(包括主副本)记录整个事务后,才完成事务提交。 若要实现较弱的一致性,应用程序可以在异步提交返回之前,回头向客户端/请求者进行确认。

可靠集合 API 由并发集合 API(位于 System.Collections.Concurrent 命名空间中)演变而来:

  • 异步:返回任务;不同于并发集合,其操作会受到复制及保存。
  • 没有 out 参数:使用 ConditionalValue<T> 返回布尔值和值,而不是返回 out 参数。 ConditionalValue<T>Nullable<T> 类似,但不要求 T 是一个 struct。
  • 事务:使用事务对象,让用户可以对事务中多个 Reliable Collections 上的操作分组。

目前,Microsoft.ServiceFabric.Data.Collections 包含三个集合:

  • Reliable Dictionary:表示可复制、事务性和异步的键/值对集合。 类似于 ConcurrentDictionary,键和值都可以是任何类型。
  • 可靠队列:表示可复制、事务性和异步的严格先进先出 (FIFO) 队列。 类似于 ConcurrentQueue,值可以是任何类型。
  • 可靠的并发队列:表示用于实现高吞吐量的可复制、事务性和异步的“尽力排序”队列。 它与 ConcurrentQueue 类似,值可以是任意类型。

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