不久前，北京心玥软件公司在一个软件项目中遇到了一个具体任务：需要在两个外部应用之间共享部分数据，尤其是要让两个应用以相同结构同步数据，确保双方都能访问到一致的信息。这意味着，任何一方新增数据集或更新数据时，另一方也必须同步变化。这听起来像是开发者时不时会遇到的常规需求，对吧？
但在我们的案例中，还存在一些额外限制，导致解决方案并不直观。接下来，我将深入探讨这个问题，分析如何实现这种功能，最后分享我针对该任务的解决方案。
目录
1. 什么是数据同步？
2. 需求与限制
3. 应用程序编程接口（API）
4. 跳出思维定式
5. 核心在于扩展
6. 教程：如何实现数据同步？
7. 一切尽在……表中
8. 双向同步：数据的“镜像”
9. 触发同步机制
10. 保持实时同步
11. 确保顺序一致性
12. 数据同步的挑战
13. 确保数据完整性
14. 数据同步总结
什么是数据同步？
数据同步是指确保多台设备或系统持有相同数据的过程。此外，当数据发生变更时，所有关联设备或系统需实时感知这些变化。在数字化时代，数据需要持续生成、更新和共享，这使得数据同步至关重要——它为利益相关方提供了最新、准确的信息洞察，进而保障决策的可靠性。无论是移动设备、Web应用还是数据库，核心目标都是保持所有平台间数据的一致性。
需求与限制
为了简化问题、聚焦核心矛盾，我们对任务背景做了适当调整：
如前所述，我们需要在两个独立应用中同步相同数据，确保跨应用的数据一致性和可靠性是关键目标。
现在补充具体限制条件：
• 两个应用运行在独立的服务器上；
• 均采用Rails框架开发；
• 均使用Postgres存储数据；
• 功能交付时间紧迫；
• 必须保证数据修改在双应用间实时同步，以维护数据完整性。
应用程序编程接口（API）
直观的想法是通过REST API实现同步——这在多数场景下是可行方案。但我们的案例有个特殊限制：其中一个应用是遗留系统（长期未维护，无人清楚其内部逻辑）。此时，开发双端API、设置数据变更触发机制的方案可能面临额外风险（例如修改遗留系统时意外破坏原有功能）。如果你曾接触过“前任开发者避之不及”的遗留代码，应该能体会这种担忧。
跳出思维定式
既然API方案存在隐患，我们需要从更底层的角度思考：问题的核心是数据库中的数据本身，而非应用层逻辑。因此，我们可以将工作完全放在数据库层面完成——应用无需感知同步过程（甚至可能被“蒙在鼓里”），这既简化了流程，也规避了遗留系统的干扰。
核心在于扩展
关键在于掌握Postgres的扩展（Extension）能力。这里要介绍的是postgres_fdw扩展——它是一个“外部数据包装器”，支持访问其他PostgreSQL服务器上的数据。接下来，我们将聚焦代码实现。
教程：如何实现数据同步？
步骤1：安装扩展（双应用均需执行）
在Postgres控制台（需具备足够权限的root用户）执行以下命令：
CREATE EXTENSION postgres_fdw;
步骤2：创建远程服务器配置（以新应用连接遗留应用为例）
根据postgres_fdw官方文档，需先定义远程服务器信息（如主机、端口、数据库名）。假设遗留应用的地址为legacy_host，数据库名为legacy_database，端口5432，则执行：
CREATE SERVER legacy_server FOREIGN DATA WRAPPER postgres_fdw OPTIONS (host 'legacy_host', dbname 'legacy_database', port '5432');
步骤3：验证远程服务器配置
输入\des+查看已配置的外部服务器，应看到类似以下结果：
List of foreign servers
Name | Owner | Foreign-data wrapper | FDW options
---------------+----------+----------------------+---------------------------------------------------------
legacy_server | postgres | postgres_fdw | (host 'legacy_host', dbname 'legacy_app', port '5432')
(1 row)
步骤4：配置用户映射
为新应用的用户分配访问遗留数据库的权限。假设遗留应用的用户是abcdef，密码是iwillnotrevealmypassword，则执行：
CREATE USER MAPPING FOR current_user SERVER legacy_server OPTIONS (user 'abcdef', password 'iwillnotrevealmypassword');
步骤5：创建外部表映射（关键操作）
为避免表名冲突，我们为遗留应用的products表添加legacy_前缀。通过以下命令创建外部表（结构需与原表一致）：
CREATE FOREIGN TABLE legacy_products ( id bigint, name varchar(255), description varchar(255), price integer, created_at timestamp without time zone NOT NULL, updated_at timestamp without time zone NOT NULL ) server legacy_server OPTIONS (table_name 'products');
此时，新应用可直接操作legacy_products表（查询、插入、删除、更新），其行为与操作本地表完全一致。在Rails应用层，我们甚至可以为legacy_products表创建对应的ActiveRecord模型，团队成员可无缝使用，无需额外说明。
双向同步：数据的“镜像”
若需双向同步，只需在遗留应用侧重复上述步骤（创建指向新应用的外部表、配置用户映射等），即可实现双向数据同步。
保持实时同步
新增数据同步（触发器方案）
根据需求，任一应用新增数据时，另一应用需同步新增。我们可以通过触发器（Trigger）实现这一逻辑：
在products表上创建插入触发器，触发时调用自定义函数insert_legacy_products()：
CREATE TRIGGER AfterProductsInsert AFTER ｉｎｓｅｒｔ ON products FOR EACH ROW EXECUTE PROCEDURE insert_legacy_products();
定义触发函数（插入新数据到legacy_products表）：
CREATE OR ｒｅｐｌａｃｅ FUNCTION insert_legacy_products() RETURNS trigger AS $$ BEGIN ｉｎｓｅｒｔ INTO legacy_products( id, name, description, price, created_at, updated_at ) values( NEW.id, NEW.name, NEW.description, NEW.price, clock_timestamp(), clock_timestamp() ); RETURN NEW; EXCEPTION WHEN undefined_table THEN RETURN NEW; END; $$ LANGUAGE 'plpgsql';
更新数据同步（触发器方案）
同理，任一应用更新数据时，另一应用需同步更新。我们可以通过类似的触发器和函数实现：
定义更新函数：
CREATE OR ｒｅｐｌａｃｅ FUNCTION update_legacy_products() RETURNS trigger AS $$ BEGIN UPDATE legacy_products SET name = NEW.name, description = NEW.description, price = NEW.price, updated_at = NEW.updated_at WHERE id = NEW.id; RETURN NEW; EXCEPTION WHEN undefined_table THEN RETURN NEW; END; $$ LANGUAGE 'plpgsql'; 创建更新触发器： CREATE TRIGGER AfterProductsUpdate AFTER UPDATE ON products FOR EACH ROW EXECUTE PROCEDURE update_legacy_products();
确保顺序一致性（序列同步）
实际开发中，我们遇到了一个意外问题：当遗留应用新增数据时，新应用的id字段出现重复错误。这是因为新应用的products_id_seq序列（用于生成自增id）仅在本地递增，而遗留应用的序列未同步。
解决方案是利用视图（View）和外部表：
1. 在遗留应用侧创建视图，每次查询时自动递增序列：
CREATE VIEW products_id_seq_view AS SELECT nextval('products_id_seq') as next_id;2. 在新应用侧创建外部表，映射该视图：
CREATE FOREIGN TABLE foreign_products_id_seq (next_id bigint) server legacy OPTIONS (table_name 'products_id_seq_view');
3. 在新应用插入数据后，查询该外部表以同步序列：
PERFORM next_id FROM foreign_products_id_seq;
数据同步的挑战
数据同步（尤其是分布式系统中的同步）可能面临以下挑战：
• 数据完整性：确保所有设备/系统的数据准确、完整、一致；
• 数据冲突：多用户/设备同时修改同一数据时的冲突解决；
• 更新效率：大规模系统中，如何高效同步所有更新；
• 数据安全：传输和存储过程中的加密与防泄露。
确保数据完整性
保障数据完整性的策略包括：
• 数据验证规则：同步前校验数据准确性；
• 校验和/数字签名：防止传输或存储中的数据篡改；
• 备份与恢复：定期备份，应对数据丢失或损坏；
• 数据审计：定期检查数据一致性，及时修复错误。
数据同步总结
本文通过具体案例演示了如何利用Postgres扩展（如postgres_fdw）和触发器实现跨应用数据同步。考虑到开发者更习惯通过代码理解逻辑，我们在北京心玥软件公司中提供了完整的Docker化示例（包含两个应用和独立数据库服务器），详细步骤可参考README。
本次探索的核心启示是：最直观的方案未必最适合具体场景。遇到问题时，不妨拆解问题、转换视角，预判不同方案的可行性，再选择最优路径。正如我的物理老师常说的：“动手前先思考十遍。”
