workflow-orchestration-patterns

ワークフローオーケストレーションパターン

Temporal を使用したワークフローオーケストレーションアーキテクチャをマスターし、信頼性の高い分散システムを構築するための基本的な設計判断、レジリエンスパターン、ベストプラクティスを網羅します。

ワークフローオーケストレーションをいつ使用するか

理想的なユースケース (出典: docs.temporal.io)

• マシン/サービス/データベースにまたがるマルチステッププロセス
• オール・オア・ナッシングのセマンティクスを必要とする分散トランザクション
• 自動的な状態永続化を伴う長時間実行ワークフロー(数時間から数年間)
• 最後に成功したステップから再開する必要がある障害復旧
• ビジネスプロセス: 予約、注文、キャンペーン、承認
• エンティティライフサイクル管理: 在庫追跡、アカウント管理、カートワークフロー
• インフラストラクチャ自動化: CI/CD パイプライン、プロビジョニング、デプロイメント
• タイムアウトとエスカレーションを必要とする Human-in-the-loop システム

使用すべきでない場合

• 単純な CRUD 操作(直接 API 呼び出しを使用)
• 純粋なデータ処理パイプライン(Airflow、バッチ処理を使用)
• ステートレスなリクエスト/レスポンス(標準 API を使用)
• リアルタイムストリーミング(Kafka、イベントプロセッサを使用)

詳細なパターンと実例

詳細なパターンのドキュメントは references/details.md にあります。上記のナビゲーション階層では不十分な場合は、そのファイルをお読みください。

ベストプラクティス

ワークフロー設計

1. ワークフローを集中的に保つ - ワークフローごとに単一の責任
2. 小さなワークフロー - スケーラビリティのために子ワークフローを使用
3. 明確な境界 - ワークフローがオーケストレーションし、アクティビティが実行する
4. ローカルでテスト - タイムスキップテスト環境を使用

アクティビティ設計

1. 冪等な操作 - 再試行しても安全
2. 短命 - 数時間ではなく、数秒から数分
3. タイムアウト設定 - 常にタイムアウトを設定する
4. 長時間タスクのためのハートビート - 進捗を報告する
5. エラー処理 - 再試行可能と再試行不可能を区別する

よくある落とし穴

ワークフロー違反:

• workflow.now() の代わりに datetime.now() を使用する
• ワークフローコード内でのスレッドまたは非同期操作
• ワークフローから直接外部 API を呼び出す
• ワークフロー内の非決定的なロジック

アクティビティの間違い:

• 非冪等な操作(再試行を処理できない)
• タイムアウトの欠如(アクティビティが永遠に実行される)
• エラー分類なし(検証エラーを再試行する)
• ペイロード制限の無視(引数ごとに 2MB)

運用上の考慮事項

モニタリング:

• ワークフローの実行時間
• アクティビティの失敗率
• 再試行回数とバックオフ
• 保留中のワークフロー数

スケーラビリティ:

• ワーカーによる水平スケーリング
• タスクキューのパーティショニング
• 子ワークフローによる分解
• 適切な場合のアクティビティのバッチ処理

追加リソース

公式ドキュメント:

• Temporal コアコンセプト: docs.temporal.io/workflows
• ワークフローパターン: docs.temporal.io/evaluate/use-cases-design-patterns
• ベストプラクティス: docs.temporal.io/develop/best-practices
• Saga パターン: temporal.io/blog/saga-pattern-made-easy

主要な原則:

1. ワークフロー = オーケストレーション、アクティビティ = 外部呼び出し
2. 決定性はワークフローにとって譲れない
3. 冪等性はアクティビティにとって極めて重要
4. 状態の保存は自動的
5. 障害と復旧のために設計する