• 如何解决软件系统中的循环依赖问题?
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年底了,事故频发。但是都听说是因为循环依赖导致。所以,我决定来写写依赖管理领域中,通常不被重视的循环依赖问题。

循环依赖(circular dependencies)的定义
来自维基百科的定义:在软件工程中,循环依赖是两个或多个模块之间的关系,这些模块直接或间接地相互依赖才能正常运行。此类模块也称为相互递归。
循环依赖是依赖管理领域中经常出现的一种现象,如下图:

循环依赖的不同层次以及后果
循环依赖可以发生在两个层次:
1. 源码之间相互引用依赖;
2. 服务之间相互调用依赖。

源码之间产生循环依赖带来的问题是:构建工具不知道应该从何处开始构建。因为构建工具无从下手。构建工具底线这时就体现出来了,如果它可以忽略其中一个节点,“勉强”构建出一个制品,那么这个制品估计你也不敢用,因为该制品存在不确定性。这是源码层次中,循环依赖的后果。而服务之间调用的循环依赖就更麻烦了。平时非常难发现,是不会出事故的,但一出事故就会雪崩。

因为你无法单独启动循环依赖中的任何一个服务,而循环依赖中的任何一个服务挂了,其它所有的节点都会同时挂。循环依赖的环越大,影响面越大。

为什么会出现循环依赖
既然循环依赖从任何一个节点都法进行构建或者启动,那么它又为什么会产生?难道定义依赖的人不知道吗?Code Review的人不知道吗?因为循环依赖是软件系统在长时间发展中,不加以合理的依赖管理所导致的。如下图。一开始只是B的V1版本依赖A的V1版本,最后变成B的V2版本与A的V3版本相互依赖。

软件系统发展的时间足够长,交接的人数足够多,软件依赖关系的规模早就超出了人类能处理的限度。

如何从根上就避免循环依赖
用人力的办法解决循环依赖,是不现实的。依赖管理这种吃力又不讨好,还拿不上台面的术语,没有人会去做。更不会得到KPI的“赏识”。可以预料得到,如果对依赖管理治理不当,那么每几年,就可能出现一次循环依赖的事故。不发生事故的原因可能只有一个:软件的规模还不够大。所以,我们必须想办法从根上避免循环依赖,即从依赖的定义的地方开始治理。

源代码层次,构建工具就可以帮我们。只要出现循环依赖,构建就不通过。例如Make工具:
make: Circular main.asm.o <- main.asm dependency dropped.
但是,如果是多仓库管理源代码的模式下,你可能还是很难避免循环依赖的情况。如果是单仓库,就不会出现这样的情况。而服务之间的调用关系,在不同的公司定义的位置不一样。服务之间的调用关系的定义,本质上属于配置管理的范畴。因为你总要在某个地方定义这些依赖。服务之间的循环依赖查找,本质上就是配置管理领域中,查找配置之间的相互引用关系。

这说明配置管理的方式决定了查找服务之间循环依赖的成本。什么样的配置管理方式才能低成本的实现查找循环依赖呢?在这里,我提出我的方案:使用Jsonnet定义所有的配置(某些case无法覆盖),然后通过Bazel进行构建。
• Jsonnet是一门专为配置定义而设计语言,语言只有一页A4纸;
• Bazel是一款支持增量构建、分布构建、构建缓存、支持多语言的构建工具。

通过这个方案,Bazel会自动构建一个软件依赖关系图,同时检测其中是否存在循环关系。只要循环关系存在,构建就不通过,当然就无法上线了。这样就从根上就避免了循环依赖。

如果想了解更多具体的落地方式,请关注我。并转发本文,让更多人看到这种神奇的配置管理方式。
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