某智慧城市项目需要搭建城市交通综合管理平台，平台需要接入路口摄像头、雷达、车端上报等多源感知数据，实现交通流量统计、拥堵预警、信号智能调度、事件告警等业务。平台业务特点：海量流式感知数据、高并发写入、7×24 不间断运行、业务模块可按需迭代升级，同时敏感交通数据需要严格权限管控。项目团队准备采用微服务架构进行系统设计。 　　【问题 1】(10 分) 　　微服务架构和传统单体架构存在明显差异，请简述微服务架构的优缺点。同时说明微服务架构适用场景与不适用场景。 　　【问题 2】(8 分) 　　该交通平台存在大量流式实时感知数据，需要选用合适的中间件进行数据采集与流转。请列举 2 种主流流式消息中间件，并简述各自特点。同时说明微服务之间常用的 3 种通信方式。 　　【问题 3】(7 分) 　　微服务架构引入分布式系统，带来分布式事务难题。请简述 SAGA 模式的两种实现方式，并说明各自的优缺点。

　【问题 1】参考答案

　　微服务架构优点

　　1. 模块解耦：业务按领域拆分，单服务体量小、逻辑清晰，降低开发、维护和迭代难度。

　　2. 弹性扩容：各服务独立部署、独立扩缩容，可针对流量热点模块单独扩容，资源利用率更高。

　　3. 技术异构：不同服务可根据业务需求选用适配的技术栈，无需统一技术框架。

　　4. 故障隔离：单服务故障仅影响自身，不会导致整体系统瘫痪，提升系统容错性。

　　5. 高效协作：可按服务拆分团队，多团队并行开发、独立迭代，提升研发效率。

　　微服务架构缺点

　　1. 系统复杂度提升：分布式架构带来网络延迟、数据一致性、服务调用等一系列分布式问题。

　　2. 运维成本高：服务实例数量多，部署、监控、日志排查、运维管控难度大幅增加。

　　3. 调用链路复杂：服务间依赖繁多，跨服务调用链路长，问题排查、故障定位难度提升。

　　4. 事务处理困难：分布式场景下无法保证强一致性，需额外方案解决分布式事务问题。

　　5. 接口管控繁琐：多服务接口迭代频繁，版本兼容、接口文档管理工作量大。

　　适用场景：业务模块边界清晰、业务迭代频繁、存在高并发场景、需要弹性扩容、多团队并行开发的大型复杂系统。

　　不适用场景：业务简单、体量较小、需求稳定、迭代频率低，追求快速上线、低成本运维的小型系统。

　　【问题 2】参考答案

　　主流流式消息中间件及特点

　　1. Kafka：高吞吐、低延迟，支持海量消息持久化与堆积，分区机制支持分布式并行处理，性能优异，适合大规模流式感知数据、日志数据的采集与流转。

　　2. RabbitMQ：路由策略丰富、可靠性极高，支持消息确认、死信队列、重试机制，消息投递精准，适合核心业务事件的可靠投递。

　　微服务常用通信方式

　　1. 同步短连接调用：REST API，基于HTTP协议，通用性强、跨语言适配性好。

　　2. 同步长连接调用：gRPC，基于Protobuf序列化，传输效率高、延迟低，适合高性能服务交互。

　　3. 异步事件驱动：消息队列(Kafka/RabbitMQ)，解耦服务依赖，适配高并发、异步业务场景。

　　【问题 3】参考答案

　　SAGA 模式是解决长事务、分布式事务的经典方案，分为编排式和协同式两种实现方式。

　　1. 编排式(Orchestration)

　　实现逻辑：搭建中央事务编排器，统一定义事务执行流程、步骤顺序，由编排器主动调度各个微服务执行子事务，异常时统一触发补偿回滚。

　　优点：事务流程集中管控、逻辑清晰、便于维护和问题排查，适配复杂长事务场景。

　　缺点：编排器为核心单点，高并发场景下易成为系统性能瓶颈，存在单点故障风险。

　　2. 协同式(Choreography，舞蹈式)

　　实现逻辑：无中央控制器，各微服务基于事件机制自主协同，单个服务完成子事务后发布事件，自动触发下一个服务执行，异常时各服务自主执行补偿逻辑。

　　优点：去中心化架构，无单点瓶颈，服务耦合度极低，扩展性好。

　　缺点：事务流程分散在各个服务中，无法可视化管控，整体链路复杂，故障排查、流程维护难度大。