本文將介紹微服務(wù)架構(gòu)和相關(guān)的組件，介紹他們是什么以及為什么要使用微服務(wù)架構(gòu)和這些組件筹我。本文側(cè)重于簡(jiǎn)明地表達(dá)微服務(wù)架構(gòu)的全局圖景先鱼，因此不會(huì)涉及具體如何使用組件等細(xì)節(jié)价说。
要理解微服務(wù)歌殃，首先要先理解不是微服務(wù)的那些燃逻。通常跟微服務(wù)相對(duì)的是單體應(yīng)用郑兴，即將所有功能都打包成在一個(gè)獨(dú)立單元的應(yīng)用程序蚕捉。從單體應(yīng)用到微服務(wù)并不是一蹴而就的，這是一個(gè)逐漸演變的過(guò)程润努。本文將以一個(gè)網(wǎng)上超市應(yīng)用為例來(lái)說(shuō)明這一過(guò)程关斜。
最初的需求
幾年前，小明和小皮一起創(chuàng)業(yè)做網(wǎng)上超市铺浇。小明負(fù)責(zé)程序開(kāi)發(fā)痢畜，小皮負(fù)責(zé)其他事宜。當(dāng)時(shí)互聯(lián)網(wǎng)還不發(fā)達(dá)鳍侣，網(wǎng)上超市還是藍(lán)海丁稀。只要功能實(shí)現(xiàn)了就能隨便賺錢。所以他們的需求很簡(jiǎn)單倚聚，只需要一個(gè)網(wǎng)站掛在公網(wǎng)线衫，用戶能夠在這個(gè)網(wǎng)站上瀏覽商品、購(gòu)買商品惑折；另外還需一個(gè)管理后臺(tái)授账，可以管理商品、用戶惨驶、以及訂單數(shù)據(jù)白热。
我們整理一下功能清單：
- 網(wǎng)站
- 用戶注冊(cè)、登錄功能
- 商品展示
- 下單
- 管理后臺(tái)
- 用戶管理
- 商品管理
- 訂單管理
由于需求簡(jiǎn)單粗卜，小明左手右手一個(gè)慢動(dòng)作棘捣，網(wǎng)站就做好了。管理后臺(tái)出于安全考慮休建，不和網(wǎng)站做在一起，小明右手左手慢動(dòng)作重播评疗，管理網(wǎng)站也做好了测砂。總體架構(gòu)圖如下：
小明揮一揮手百匆，找了家云服務(wù)部署上去砌些，網(wǎng)站就上線了。上線后好評(píng)如潮，深受各類肥宅喜愛(ài)存璃。小明小皮美滋滋地開(kāi)始躺著收錢仑荐。
隨著業(yè)務(wù)發(fā)展……
好景不長(zhǎng)，沒(méi)過(guò)幾天纵东，各類網(wǎng)上超市緊跟著拔地而起粘招，對(duì)小明小皮造成了強(qiáng)烈的沖擊。
在競(jìng)爭(zhēng)的壓力下偎球，小明小皮決定開(kāi)展一些營(yíng)銷手段：
- 開(kāi)展促銷活動(dòng)洒扎。比如元旦全場(chǎng)打折，春節(jié)買二送一衰絮，情人節(jié)狗糧優(yōu)惠券等等袍冷。
- 拓展渠道，新增移動(dòng)端營(yíng)銷猫牡。除了網(wǎng)站外胡诗，還需要開(kāi)發(fā)移動(dòng)端 APP，微信小程序等淌友。
- 精準(zhǔn)營(yíng)銷煌恢。利用歷史數(shù)據(jù)對(duì)用戶進(jìn)行分析，提供個(gè)性化服務(wù)亩进。
- ……
這些活動(dòng)都需要程序開(kāi)發(fā)的支持症虑。小明拉了同學(xué)小紅加入團(tuán)隊(duì)。小紅負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析以及移動(dòng)端相關(guān)開(kāi)發(fā)归薛。小明負(fù)責(zé)促銷活動(dòng)相關(guān)功能的開(kāi)發(fā)谍憔。
因?yàn)殚_(kāi)發(fā)任務(wù)比較緊迫，小明小紅沒(méi)有好好規(guī)劃整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)主籍，隨便拍了拍腦袋习贫，決定把促銷管理和數(shù)據(jù)分析放在管理后臺(tái)里，微信和移動(dòng)端 APP 另外搭建千元。通宵了幾天后苫昌，新功能和新應(yīng)用基本完工。這時(shí)架構(gòu)圖如下：
這一階段存在很多不合理的地方：
- 網(wǎng)站和移動(dòng)端應(yīng)用有很多相同業(yè)務(wù)邏輯的重復(fù)代碼幸海。
- 數(shù)據(jù)有時(shí)候通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)共享祟身，有時(shí)候通過(guò)接口調(diào)用傳輸。接口調(diào)用關(guān)系雜亂物独。
- 單個(gè)應(yīng)用為了給其他應(yīng)用提供接口袜硫，漸漸地越改越大，包含了很多本來(lái)就不屬于它的邏輯挡篓。應(yīng)用邊界模糊婉陷，功能歸屬混亂帚称。
- 管理后臺(tái)在一開(kāi)始的設(shè)計(jì)中保障級(jí)別較低。加入數(shù)據(jù)分析和促銷管理相關(guān)功能后出現(xiàn)性能瓶頸秽澳，影響了其他應(yīng)用闯睹。
- 數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)被多個(gè)應(yīng)用依賴，無(wú)法重構(gòu)和優(yōu)化担神。
- 所有應(yīng)用都在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上操作楼吃，數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)性能瓶頸。特別是數(shù)據(jù)分析跑起來(lái)的時(shí)候杏瞻，數(shù)據(jù)庫(kù)性能急劇下降所刀。
- 開(kāi)發(fā)、測(cè)試捞挥、部署浮创、維護(hù)愈發(fā)困難。即使只改動(dòng)一個(gè)小功能砌函，也需要整個(gè)應(yīng)用一起發(fā)布斩披。有時(shí)候發(fā)布會(huì)不小心帶上了一些未經(jīng)測(cè)試的代碼，或者修改了一個(gè)功能后讹俊，另一個(gè)意想不到的地方出錯(cuò)了垦沉。為了減輕發(fā)布可能產(chǎn)生的問(wèn)題的影響和線上業(yè)務(wù)停頓的影響，所有應(yīng)用都要在凌晨三四點(diǎn)執(zhí)行發(fā)布仍劈。發(fā)布后為了驗(yàn)證應(yīng)用正常運(yùn)行厕倍，還得盯到第二天白天的用戶高峰期……
- 團(tuán)隊(duì)出現(xiàn)推諉扯皮現(xiàn)象。關(guān)于一些公用的功能應(yīng)該建設(shè)在哪個(gè)應(yīng)用上的問(wèn)題常常要爭(zhēng)論很久贩疙，最后要么干脆各做各的讹弯，或者隨便放個(gè)地方但是都不維護(hù)。
盡管有著諸多問(wèn)題这溅，但也不能否認(rèn)這一階段的成果：快速地根據(jù)業(yè)務(wù)變化建設(shè)了系統(tǒng)组民。不過(guò)緊迫且繁重的任務(wù)容易使人陷入局部、短淺的思維方式悲靴，從而做出妥協(xié)式的決策臭胜。在這種架構(gòu)中，每個(gè)人都只關(guān)注在自己的一畝三分地癞尚，缺乏全局的耸三、長(zhǎng)遠(yuǎn)的設(shè)計(jì)。長(zhǎng)此以往浇揩，系統(tǒng)建設(shè)將會(huì)越來(lái)越困難吕晌，甚至陷入不斷推翻、重建的循環(huán)临燃。
是時(shí)候做出改變了
幸好小明和小紅是有追求有理想的好青年。意識(shí)到問(wèn)題后，小明和小紅從瑣碎的業(yè)務(wù)需求中騰出了一部分精力膜廊，開(kāi)始梳理整體架構(gòu)乏沸，針對(duì)問(wèn)題準(zhǔn)備著手改造。
要做改造爪瓜，首先你需要有足夠的精力和資源蹬跃。如果你的需求方（業(yè)務(wù)人員、項(xiàng)目經(jīng)理铆铆、上司等）很強(qiáng)勢(shì)地一心追求需求進(jìn)度蝶缀，以致于你無(wú)法挪出額外的精力和資源的話，那么你可能無(wú)法做任何事……
- 用戶服務(wù)
- 商品服務(wù)
- 促銷服務(wù)
- 訂單服務(wù)
- 數(shù)據(jù)分析服務(wù)
各個(gè)應(yīng)用后臺(tái)只需從這些服務(wù)獲取所需的數(shù)據(jù)薄货，從而刪去了大量冗余的代碼翁都，就剩個(gè)輕薄的控制層和前端。這一階段的架構(gòu)如下：
這個(gè)階段只是將服務(wù)分開(kāi)了谅猾，數(shù)據(jù)庫(kù)依然是共用的柄慰，所以一些煙囪式系統(tǒng)的缺點(diǎn)仍然存在：
- 數(shù)據(jù)庫(kù)成為性能瓶頸，并且有單點(diǎn)故障的風(fēng)險(xiǎn)税娜。
- 數(shù)據(jù)管理趨向混亂坐搔。即使一開(kāi)始有良好的模塊化設(shè)計(jì)，隨著時(shí)間推移敬矩，總會(huì)有一個(gè)服務(wù)直接從數(shù)據(jù)庫(kù)取另一個(gè)服務(wù)的數(shù)據(jù)的現(xiàn)象概行。
- 數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)可能被多個(gè)服務(wù)依賴，牽一發(fā)而動(dòng)全身弧岳，很難調(diào)整凳忙。
如果一直保持共用數(shù)據(jù)庫(kù)的模式，則整個(gè)架構(gòu)會(huì)越來(lái)越僵化缩筛，失去了微服務(wù)架構(gòu)的意義消略。因此小明和小紅一鼓作氣，把數(shù)據(jù)庫(kù)也拆分了瞎抛。所有持久化層相互隔離艺演，由各個(gè)服務(wù)自己負(fù)責(zé)。另外桐臊，為了提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性胎撤，加入了消息隊(duì)列機(jī)制。架構(gòu)如下：
完全拆分后各個(gè)服務(wù)可以采用異構(gòu)的技術(shù)断凶。比如數(shù)據(jù)分析服務(wù)可以使用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)作為持久化層伤提，以便于高效地做一些統(tǒng)計(jì)計(jì)算；商品服務(wù)和促銷服務(wù)訪問(wèn)頻率比較大认烁，因此加入了緩存機(jī)制等肿男。
還有一種抽象出公共邏輯的方法是把這些公共邏輯做成公共的框架庫(kù)介汹。這種方法可以減少服務(wù)調(diào)用的性能損耗。但是這種方法的管理成本非常高昂舶沛，很難保證所有應(yīng)用版本的一致性嘹承。
數(shù)據(jù)庫(kù)拆分也有一些問(wèn)題和挑戰(zhàn)：比如說(shuō)跨庫(kù)級(jí)聯(lián)的需求，通過(guò)服務(wù)查詢數(shù)據(jù)顆粒度的粗細(xì)問(wèn)題等如庭。但是這些問(wèn)題可以通過(guò)合理的設(shè)計(jì)來(lái)解決叹卷。總體來(lái)說(shuō)坪它，數(shù)據(jù)庫(kù)拆分是一個(gè)利大于弊的骤竹。
微服務(wù)架構(gòu)還有一個(gè)技術(shù)外的好處，它使整個(gè)系統(tǒng)的分工更加明確往毡，責(zé)任更加清晰蒙揣，每個(gè)人專心負(fù)責(zé)為其他人提供更好的服務(wù)。在單體應(yīng)用的時(shí)代卖擅，公共的業(yè)務(wù)功能經(jīng)常沒(méi)有明確的歸屬鸣奔。最后要么各做各的，每個(gè)人都重新實(shí)現(xiàn)了一遍惩阶；要么是隨機(jī)一個(gè)人（一般是能力比較強(qiáng)或者比較熱心的人）做到他負(fù)責(zé)的應(yīng)用里面挎狸。在后者的情況下，這個(gè)人在負(fù)責(zé)自己應(yīng)用之外断楷，還要額外負(fù)責(zé)給別人提供這些公共的功能——而這個(gè)功能本來(lái)是無(wú)人負(fù)責(zé)的锨匆，僅僅因?yàn)樗芰^強(qiáng) / 比較熱心，就莫名地背鍋（這種情況還被美其名曰能者多勞）冬筒。結(jié)果最后大家都不愿意提供公共的功能恐锣。長(zhǎng)此以往，團(tuán)隊(duì)里的人漸漸變得各自為政舞痰，不再關(guān)心全局的架構(gòu)設(shè)計(jì)土榴。
從這個(gè)角度上看，使用微服務(wù)架構(gòu)同時(shí)也需要組織結(jié)構(gòu)做相應(yīng)的調(diào)整响牛。所以說(shuō)做微服務(wù)改造需要管理者的支持玷禽。
改造完成后，小明和小紅分清楚各自的鍋呀打。兩人十分滿意矢赁，一切就像是麥克斯韋方程組一樣漂亮完美。
然而……
“不積跬步贬丛，無(wú)以至千里”撩银，希望未來(lái)的你能：有夢(mèng)為馬 隨處可棲！加油豺憔，少年额获！
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