Monolithic架构

Monolithic架构
Monolithic架构

Monolithic比较适合小项目

Monolithic架构优点

  • 开发简单直接,集中式管理, 基本不会重复开发
  • 功能都在本地,没有分布式的管理开销和调用开销。

    Monolithic架构缺点

    它的缺点也非常明显,特别对于互联网公司来说(不一一列举了):
  • 开发效率低:所有的开发在一个项目改代码,递交代码相互等待,代码冲突不断
  • 代码维护难:代码功能耦合在一起,新人不知道何从下手
  • 部署不灵活:构建时间长,任何小修改必须重新构建整个项目,这个过程往往很长
  • 稳定性不高:一个微不足道的小问题,可以导致整个应用挂掉
  • 扩展性不够:无法满足高并发情况下的业务需求

微服务架构

什么是微服务

相对于单体(Monolithic)应用而言,微服务是采用一组服务的方式来构建一个应用,服务独立部署在不同的进程中,不同服务通过一些轻量级交互机制来通信,例如 RPC、HTTP 等,服务可独立扩展伸缩,每个服务定义了明确的边界,不同的服务甚至可以采用不同的编程语言来实现,由独立的团队来维护。

微服务的价值

  • 首先,在功能不变的情况下,应用被分解为多个可管理的服务,每个服务开发、运维变得简单。
  • 其次,每个微服务独立部署,开发者不在需要协调其他服务部署对本服务的影响,这可以加快部署精度。
  • 最后,每个服务可以自行决定自己的容量。

虽然对于一些简单的、规模有限的应用而言,单体架构仍然是有意义的。微服务是应用开发和部署的一个不同的方法。它非常适合许多现代的云应用对于敏捷性、扩展规模和可靠性的要求。一个微服务应用被分解成独立的部件,被称为“微服务”。“微服务”协同工作,以便提供应用的整体功能。“微服务”这一术语强调一个事实,那就是应用应该是由足够小的服务所组成,以便真正体现独立性,使得每个微服务实现单一的功能。此外,每个微服务都有明确的合同(API合同)——通常是RESTful 的——以便其他微服务能够与之进行交流和分享数据。微服务也必须能够彼此独立地进行版本更新。这种松耦合正是对一个应用实现快速而可靠地演化的支撑。下图显示了一个单体应用是如何被分解为不同的微服务的。

微服务架构
微服务架构

微服务的特点

  • 小, 且专注于做⼀件事情
  • 进程独立
  • 轻量级的通信机制
  • 松耦合
  • 独立部署

领域驱动设计: 应用程序功能分解可以通过Eric Evans在《领域驱动设计》中明确定义的规则实现;每个团队负责与一个领域或业务功能相关的全部开发;团队拥有全系列的开发人员,具备用户界面、业务逻辑和持久化存储等方面的开发技能;
单一职责原则: 每个服务应该负责该功能的一个单独的部分,这是面向对象设计的SOLID原则原则之一;
明确发布接口: 每个服务都会发布一个定义明确的接口,而且保持不变;服务消费者只关心接口,而对于被消费的服务没有任何运行依赖;
独立部署、升级、扩展和替换: 每个服务都可以单独部署及重新部署而不影响整个系统。这使得服务很容易升级,每个服务都可以沿着《架构即未来》一书定义的AKF扩展立方体的X轴和Z轴进行扩展;
可以异构/采用多种语言: 每个服务的实现细节都与其它服务无关,这使得服务之间能够解耦,团队可以针对每个服务选择最合适的开发语言、持久化存储、工具和方法;
轻量级通信: 服务通信使用轻量级的通信协议,例如,同步的REST,异步的AMQP、STOMP、MQTT等。


微服务架构的思想本质跟互联网的思想是一致的。它的组件对外发布的服务视同HTTP协议,采用HTTP Rest API的方式来进行。很多开放平台的API服务,基本都采用了Http API的方式进行服务的发布和管理。

微服务优点

  • 每个微服务都很小,这样能聚焦一个指定的业务功能或业务需求。
  • 微服务能够被小团队单独开发,这个小团队是2到5人的开发人员组成。
  • 微服务是松耦合的,是有功能意义的服务,无论是在开发阶段或部署阶段都是独立的。
  • 微服务能使用不同的语言开发。
  • 微服务允许容易且灵活的方式集成自动部署,通过持续集成工具,如Jenkins, bamboo 。
  • 一个团队的新成员能够更快投入生产。
  • 微服务易于被一个开发人员理解,修改和维护,这样小团队能够更关注自己的工作成果。无需通过合作才能体现价值。
  • 微服务允许你利用融合最新技术。
  • 微服务只是业务逻辑的代码,不会和HTML,CSS 或其他界面组件混合。
  • 微服务能够即时被要求扩展。
  • 微服务能部署中低端配置的服务器上。
  • 易于和第三方集成。
  • 每个微服务都有自己的存储能力,可以有自己的数据库。也可以有统一数据库。

微服务架构的缺点

  • 微服务架构可能带来过多的操作。
  • 需要DevOps技巧 (http://en.wikipedia.org/wiki/DevOps).
  • 可能双倍的努力。
  • 分布式系统可能复杂难以管理。
  • 因为分布部署跟踪问题难。
  • 服务数量增加,管理复杂性增加。

常见的微服务组件

  • 服务注册:服务提供方将自己调用地址注册到服务注册中心,让服务调用方能够方便地找到自己。
  • 服务发现:服务调用方从服务注册中心找到自己需要调用的服务的地址。
  • 负载均衡:服务提供方一般以多实例的形式提供服务,负载均衡功能能够让服务调用方连接到合适的服务节点。并且,节点选择的工作对服务调用方来说是透明的。
  • 服务网关:服务网关是服务调用的唯一入口,可以在这个组件是实现用户鉴权、动态路由、灰度发布、A/B测试、负载限流等功能。
  • 配置中心:将本地化的配置信息(properties,
    xml, yaml等)注册到配置中心,实现程序包在开发、测试、生产环境的无差别性,方便程序包的迁移。
  • API管理:以方便的形式编写及更新API文档,并以方便的形式供调用者查看和测试。
  • 集成框架:微服务组件都以职责单一的程序包对外提供服务,集成框架以配置的形式将所有微服务组件(特别是管理端组件)集成到统一的界面框架下,让用户能够在统一的界面中使用系统。
  • 分布式事务:对于重要的业务,需要通过分布式事务技术(TCC、高可用消息服务、最大努力通知)保证数据的一致性。具有代表性的有spring transaction
  • 调用链:记录完成一个业务逻辑时调用到的微服务,并将这种串行或并行的调用关系展示出来。在系统出错时,可以方便地找到出错点。具有代表性的有pinpoint.
  • 支撑平台:系统微服务化后,系统变得更加碎片化,系统的部署、运维、监控等都比单体架构更加复杂,那么,就需要将大部分的工作自动化。现在,可以通过Docker等工具来中和这些微服务架构带来的弊端。 例如:持续集成、蓝绿发布、健康检查、性能健康等等。严重点,以我们两年的实践经验,可以这么说,如果没有合适的支撑平台或工具,就不要使用微服务架构。