基于 Serverless 工作流高并发批量解冻 OSS 文件

2021-12-19 03:20:35

前言

Serverless 工作流（Serverless Workflow，原函数工作流）是一个用来协调多个分布式任务执行的全托管 Serverless 云服务，致力于简化开发和运行业务流程所需要的任务协调、状态管理以及错误处理等繁琐工作，让用户聚焦业务逻辑开发。用户可以用顺序、分支、并行等方式来编排分布式任务，服务会按照设定好的顺序可靠地协调任务执行，跟踪每个任务的状态转换，并在必要时执行用户定义的重试逻辑，以确保工作流顺利完成。

函数计算 FC 是事件驱动的全托管计算服务，无需采购服务器和运维，只需上传代码就能实现高可用、高并发、弹性伸缩的后端服务。

本文介绍如何使用 Serverless 工作流来高并发大批量的解冻 oss 归档存储文件，使用工作流的优势：

高并发
错误自动重试，高可靠性
每个步骤都有输入输出记录以及实时执行状态，高可观测性

应用中心一键部署

前往 Serverless 工作流应用中心创建并部署 OSS Restore 应用。
部署完成后执行流程 {stackName}-mainRestoreFlow-{suffix}，输入：
```
{
  "endpoint": "",
  "bucketName": "",
  "prefix": "",
  "marker": "",
  "maxKeys": 100,
  "pollInterval": 10,
  "workers": 10,
  "groupSize": 1
}
```
执行参数说明：
- endpoint
  OSS endpoint
- bucketName:
  OSS bucket 名称
- prefix:
  OSS bucket 文件过滤前缀
- maxKeys:
  OSS ListObjects 返回的最大文件数量 (这里不要超过 foreach 的并发限制，默认是 100)
- pollInterval:
  轮询 OSS 文件 restore 状态的时间间隔(秒)
- groupSize:
  一个任务步骤(对应一个函数)批量处理的文件数
- workers:
  多个文件在一个函数中处理时，设定的处理线程池大小
- marker:
  OSS ListObjects 的开始 marker
详细信息可参考 ListObjects API

流程执行完毕后，会自动解冻所有符合过滤条件的归档存储文件。

原理

解冻文件主流程

主流程 mainRestoreFlow 主要做以下事情：

任务步骤 listArchiveFiles 调用 FC 函数 listArchiveFiles 从 marker 开始执行 ListObjects 列举指定 maxKeys 数量，前缀为 prefix 的 OSS 文件。
调用子流程 restoreFlow 对获取的文件列表进行解冻，并返回下一次列举的起点 maker。
选择步骤 checkEnd 检测是否已完成列举 bucket 中所有的文件，若没有，跳转到 listArchiveFiles 中从下一个 marker 开始继续执行，否则结束。

主流程定义，请参考流程定义语言：

version: v1
type: flow
steps:
- type: pass
  name: init
  outputMappings:
    - source: $input.endpoint
      target: endpoint
    - source: $input.bucketName
      target: bucketName
    - source: $input.prefix
      target: prefix
    - source: $input.maxKeys
      target: maxKeys
    - source: $input.pollInterval
      target: pollInterval
    - source: $input.marker
      target: marker
    - source: $input.workers
      target: workers
    - source: $input.groupSize
      target: groupSize

# List archive files from marker
- type: task
  name: listArchiveFiles
  resourceArn: acs:fc:::services/<serviceName>/functions/listArchiveFiles
  outputMappings:
    - source: $local.bucketName
      target: bucketName
    - source: $local.filesGroup
      target: filesGroup
    - source: $local.marker
      target: marker
    - source: $local.end
      target: end
    - source: $local.empty
      target: empty
    - source: $local.archiveFilesCount
      target: archiveFilesCount

# Check whether file restore success, if not, retry check
- type: choice
  name: checkEmpty
  choices:
    # If list archive files not empty
    - condition: $.empty == "false"
      steps:
        # Invoke subflow restore to restore listed files
        - type: task
          name: invokeRestoreFlow
          resourceArn: acs:fnf:::flow/<restoreFlow>
          pattern: sync
          serviceParams:
            Input: $
  default:
    goto: checkEnd

# Check list files ended
- type: choice
  name: checkEnd
  choices:
    - condition: $.end == "true"
      goto: success
  default:
    goto: listArchiveFiles

# success
- type: pass
  name: success

解冻文件子流程

子流程 restoreFlow 主要做以下事情：

并行循环步骤 foreach，并行的对主流程中传入的文件列表生成多个解冻任务。
解冻任务 restoreTask 调用 FC 函数 restore 对文件列表进行解冻。
所有解冻任务提交完成后，循环执行：
- 等待步骤 Wait 等待一段时间
- 任务步骤 GetJobStatus 获取所有文件的解冻状态
- 选择步骤 CheckJobComplete 判断是否全部解冻完成，若完成执行结束，否则跳转到 wait 步骤继续循环检测。

子流程定义如下：

version: v1
type: flow
steps:
  - type: foreach
    name: retoreForeach
    iterationMapping:
      collection: $.filesGroup
      item: files
    steps:
      # Invoke restore function
      - type: task
        name: restoreTask
        resourceArn: !Ref OSSRestoreService/restoreFunction
        retry:
          - errors:
              - FC.ResourceThrottled
              - FC.ResourceExhausted
              - FC.InternalServerError
              - FC.Unknown
              - FnF.TaskTimeout
            intervalSeconds: 1
            maxAttempts: 10
            multiplier: 1.5
            maxIntervalSeconds: 10

  # Wait interval for poll files restore status
  - type: wait
    name: Wait
    duration: $.pollInterval

  # Get file restore status
  - type: task
    name: GetJobStatus
    resourceArn: !Ref OSSRestoreService/restoreStatusFunction

  # Check whether file restore success, if not, retry check
  - type: choice
    name: CheckJobComplete
    inputMappings:
      - target: status
        source: $local.status
    choices:
      - condition: $.status == "success"
        goto: JobSucceeded
      - condition: $.status == "running"
        goto: Wait

  - type: succeed
    name: JobSucceeded
    outputMappings:
      - target: filesGroup
        source: $input.filesGroup
      - target: marker
        source: $input.marker

以上应用代码可参考 oss-restore

总结

使用 Serverless 工作流能极大减少重复的流程控制开发，让错误重试更加容易，以及提供实时的执行进度查询。这里提供的解冻 oss 应用，完全可以照搬到其它的需求上，以实现高并发高可靠性的应用。

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