构建可回滚的应用及上线checklist实践-木小风的博客

构建可回滚的应用及上线checklist实践

一、背景

在互联网分布式应用中，如果上线的新版本有bug又不能回滚止损，带来的后果将是灾难性的。因此做到上线可回滚以及上线前的checklist是保证服务稳定性的基本要求。

在简单的场景里直接回滚到上一版个版本即可，但是如果涉及多个上下游和组件、考虑多版本兼容，就需要有好好设计下如何构建可回滚的代码，充分验证后还需要仔细检查上线checklist，最大程度保证线上服务的稳定性。

二、构建向前兼容的代码

回滚指的是程序或数据处理错误，将程序或数据恢复到上一次正确状态的行为。在回滚之后，程序依然能够正常处理，称为可回滚。

不可回滚原因大多是旧程序不能处理新数据，同时新数据又不能丢弃，代码回滚导致旧业务逻辑出错。

保证向前兼容的手段：

1、数据库变更

新加字段：设置默认值，默认值要保证新旧代码逻辑的语义一致性。比如用户表添加了用户状态，默认值要设置为默认有效。

删除字段：新版本全量发布后，最后迭代2-3个版本后，再删除无用字段，同时要做好数据库备份。

新加唯一约束：首先要确保原有的数据值没有重复的，再添加唯一索引，可使用以下SQL验证：

select field,count(1) from table group by field having count(1) > 1

复杂数据库字段变更：

通常做法是：双写读旧 -> 新字段离线验证 -> 旧字段全量拷贝至新字段 -> 双读旧为主diff -> 双读新为主diff -> 写新读新 -> 移除旧字段和逻辑；
出问题之后，只回滚程序，不回滚数据。

2、对外提供服务API变动设计

（1）对外提供RPC服务

入参新加字段：设置为可选的，如果没设置值，要有老业务逻辑兼容代码

返回值字段：设置为可选的，如果是新版本肯定有值字段，需要在字段描述文档里做好备注

如果入参和返回值结果差异较大，建议新建一个RPC方法，逐渐把业务方调用迁移到新方法

（2）对外提供HTTP服务

HTTP接口和RPC接口的不同是没有强制的约束，数据交换大多采用Json形式，虽然灵活性强，但是约束力低给管理带来很大的成本。因此HTTP接口文档必须给出类似RPC一样的规范，比如Swagger等工具，比如给指定字段名、类型、是否必填、不填写的默认值等。

3、多版本发布

对于客户端API服务或者基础服务来说，用户升级会有很大的延迟，对于服务提供方来说则需要尽量保证多版本同时可用。最好在最开始设计接口的时候就添加version字段，保证以后的扩展。

4、静态资源发布

因为静态资源一般放在CDN上缓存时间设置的比较长，比如1个月。这样假设发布的版本有问题，需要清理CDN缓存，并且也需要清理浏览器缓存，而且因为存在版本覆盖的问题，即使覆盖了也不一定保证是操作正确了。

现在的工具默认都会把md5设置到js、css文件名中，可有效的避免以上问题。

三、上线checklist

尽管准备工作做的再好，难免也会出现疏漏，因此指定上线前checklist，组内同学交叉评审，保证上线前的最后一步，是很有必要的。

发布策略一般是从下游逐步向上部署。而回滚方案相反，一般是从上游往下回滚。

通用的checklist需要考虑以下几方面：

1、依赖

（1）存储（数据库、分布式缓存）

是否有数据库变更需要代码上线前先提交，并且验证执行成功。

（2）动态配置

首先需要确认代码中的动态配置有无默认值，没有默认值需要先在动态配置系统上添加相关的配置。

（3）下游

确认下游jar包版本是否正确，线上最好使用release包。

确认下游的业务方是否已经上线。

（4）鉴权

美团内部的服务调用都有鉴权，检查鉴权是否已经添加并且已生效

2、上游

（1）Nginx层

确认路由策略，在发布过程中会不会造成用户不断刷新页面命中不同代码逻辑，给用户带来用户体验上的问题和困扰。

（2）上游业务方

确保和上游业务方沟通好，等当前服务全量发布后且观察、验证没问题再通知上游发布。

3、业务内部

通过代码review，QA测试等方式保证上线对现有业务逻辑没有影响。

如有必要可建设业务的checklist规范

代码review：重点查看代码规范、业务逻辑的正确性、对相关功能的影响
测试用例：测试相关代码的正常逻辑、边界条件、其他功能不受影响，如果写好测试用例请参考其他专业的文档
自动化测试：有条件的团队建议添加自动化测试，来保证核心业务流程的正确性

四、可回滚发布

1、回滚方案

需考虑以下几方面：

是否有动态开关、流量控制可以一键恢复到旧版本逻辑
回滚代码会不会导致上游调用失败
回滚代码：根据docker镜像、Git commitId、Git tag回滚

2、可回滚验证

方案设计要考虑可回滚性；通常要在test或预上线环境验证（演练）可回滚性。同时QA同学要把可回滚作为质量验收的一部分。

3、平滑升级

（1）线上验收

通过staging环境或线上灰度链路，进行线上验收。

（2）蓝绿发布

线上部署两个集群，每个集群都能抗住所有的流量，发布的时候一个集群接受用户请求，等当前集群全部发布成功后，再把流量全部迁移到新版本集群。

优点：可保证新版本特性同一时间对所有用户生效；保证系统高可用，一个集群出问题，可快速切换到备用集群；

缺点：日常使用的机器只有一半，造成浪费；

蓝绿发布的高配方案：部署两套集群，通过Nginx层动态切换集群。

蓝绿发布的低配方案：用动态开关控制新旧逻辑，等新版本全量上线后，再切换到新代码逻辑。

（3）灰度发布（金丝雀发布）

采用金丝雀部署，可以在生产环境的基础设施中小范围的部署新的应用代码。一旦应用新发布，只有少数用户被路由到它。最大限度的降低影响。检测新版本没问题，再逐步扩大发布范围直至全量。

实现灰度发布，需要部署系统设置分批发布，同时必须有监控、报警等相关的系统的配合。确定没问题后再扩量。

还有一点需要注意的就是灰度路由策略，一般服务中用的多是的随机策略，这样可能导致用户在发布过程中不断刷新页面，可能会来回命中新老版本逻辑，影响用户体验。避免方式有以下几种：

采用用户ID做路由因子，问题是新增、删除机器时，算法匹配的机器会变，就需要引入一致性Hash算法，复杂性较高
RPC路由策略一般不能执行路由规则，就需要程序自己判断。常用做法是采用动态配置设置百分比值，算法如下：

userId % 100 < $dynamicTrafficPercent ? oldVersion : newVersion

（4）AB测试

AB测试虽然也有流量控制的功能，但一般是用于验证不同版本之间的性能、用户体验、效果数据等的手段。是上线后由运营控制的。

AB测试和灰度发布最大的不同是AB测试是通过桶的方式分配流量。

4、监控报警

常用的发布相关的监控报警包括：

新、旧版本的流量及百分比
对外提供的接口的性能指标、下游的性能指标（TP50、TP90、TP99、TP999）
异常指标及报警
业务指标

5、发布完成周知

PM：周知PM关注业务指标、客诉等
上游：如果上游依赖此发布，周知上游开始发布
下游：周知下周注意流量增量及耗时等情况

五、上线步骤及规范

1、不在高峰期上线，如必须上线，要发邮件申请，同时降低并发度

2、上线前周知

3、保证能回滚

4、发布过程采用分组发布（强制）

5、上线过程中观察系统指标、业务指标、异常指标等；如有异常立即禁用已发布机器

6、上线后周知PM、上下游等

7、有异常第一时间回滚

六、总结

从本文可以看出，保证线上稳定性是一个复杂且系统的工程，需要从技术规范、流程规范、周知、检查、工具支持等各个方面来保证。

作者简介：木小丰，美团Java高级工程师，公共号只发原创精品文章，专注软件研发过程中的实践、思考。欢迎关注公共号：Java研发

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