纲举目张：带你看看微服务架构的前世今生

资料来源：有群里的朋友给我的一些资料，以及自己百度和论坛、社区找来的一些资料，权当做一个总结式的简介。。。

 

目录如下：

一、微服务架构介绍

二、出现和发展

三、传统开发模式和微服务的区别

四、微服务的具体特征

五、SOA和微服务的区别

六、如何具体实践微服务

七、常见的微服务设计模式和应用

八、微服务的优点和缺点

九、思考：意识的转变

十、参考资料和推荐阅读

 

一、微服务架构介绍  

微服务架构（Microservice Architecture）是一种架构概念，旨在通过将功能分解到各个离散的服务中以实现对解决方案的解耦。你可以将其看作是在架构层次而非获取服务的

类上应用很多SOLID原则。微服务架构是个很有趣的概念，它的主要作用是将功能分解到离散的各个服务当中，从而降低系统的耦合性，并提供更加灵活的服务支持。

概念：把一个大型的单个应用程序和服务拆分为数个甚至数十个的支持微服务，它可扩展单个组件而不是整个的应用程序堆栈，从而满足服务等级协议。

定义：围绕业务领域组件来创建应用，这些应用可独立地进行开发、管理和迭代。在分散的组件中使用云架构和平台式部署、管理和服务功能，使产品交付变得更加简单。

本质：用一些功能比较明确、业务比较精练的服务去解决更大、更实际的问题。

 

二、出现和发展

微服务（Microservice）这个概念是2012年出现的，作为加快Web和移动应用程序开发进程的一种方法，2014年开始受到各方的关注，而2015年，可以说是微服务的元年；

越来越多的论坛、社区、blog以及互联网行业巨头开始对微服务进行讨论、实践，可以说这样更近一步推动了微服务的发展和创新。而微服务的流行，Martin Fowler功不可没。

这老头是个奇人，特别擅长抽象归纳和制造概念。特别是微服务这种新生的名词，都有一个特点：一解释就懂，一问就不知，一讨论就打架。

Martin Fowler是国际著名的OO专家，敏捷开发方法的创始人之一，现为ThoughtWorks公司的首

席科学家。在面向对象分析设计、UML、模式、软件开发方法学、XP、重构等方面，都是世界顶级的

专家，现为Thought Works公司的首席科学家。Thought Works是一家从事企业应用开发和——集

成的公司。早在20世纪80年代，Fowler就是使用对象技术构建多层企业应用的倡导者，他著有几

本经典书籍： 《企业应用架构模式》、《UML精粹》和《重构》等。

                                                                                              ———— 百度百科

三、传统开发模式和微服务的区别

先来看看传统的web开发方式，通过对比比较容易理解什么是Microservice Architecture。和Microservice相对应的，这种方式一般被称为Monolithic（单体式开发）。

所有的功能打包在一个 WAR包里，基本没有外部依赖（除了容器），部署在一个JEE容器（Tomcat，JBoss，WebLogic）里，包含了 DO/DAO，Service，UI等所有逻辑。

 

 

关于微服务的一个形象表达：

 

 

2、每个服务之间如何通信

所有的微服务都是独立的Java进程跑在独立的虚拟机上，所以服务间的通信就是IPC（inter process communication），已经有很多成熟的方案。现在基本最通用的有两种方式：

同步调用：

①REST（JAX-RS，Spring Boot）

②RPC（Thrift, Dubbo）

异步消息调用(Kafka, Notify, MetaQ)

 

 

4、服务挂了，如何解决

前面提到，Monolithic方式开发一个很大的风险是，把所有鸡蛋放在一个篮子里，一荣俱荣，一损俱损。而分布式最大的特性就是网络是不可靠的。通过微服务拆分能降低这个风险，

不过如果没有特别的保障，结局肯定是噩梦。所以当我们的系统是由一系列的服务调用链组成的时候，我们必须确保任一环节出问题都不至于影响整体链路。相应的手段有很多：

①重试机制

②限流

③熔断机制

④负载均衡

⑤降级（本地缓存）

这些方法基本都很明确通用，比如Netflix的Hystrix：https://github.com/Netflix/Hystrix

 

 

六种常见的微服务架构设计模式：

1、聚合器微服务设计模式

这是一种最常见也最简单的设计模式：

在这种情况下，客户端并不聚合数据，但会根据业务需求的差别调用不同的微服务。代理可以仅仅委派请求，也可以进行数据转换工作。

 

3、链式微服务设计模式

这种模式在接收到请求后会产生一个经过合并的响应，如下图所示：

 

 

5、数据共享微服务设计模式

自治是微服务的设计原则之一，就是说微服务是全栈式服务。但在重构现有的“单体应用（monolithic application）”时，SQL数据库反规范化可能会导致数据重复和不一致。

因此，在单体应用到微服务架构的过渡阶段，可以使用这种设计模式，如下图所示：

 

 

八、优点和缺点

1、微服务的优点：

关键点：复杂度可控，独立按需扩展，技术选型灵活，容错，可用性高

①它解决了复杂性的问题。它会将一种怪异的整体应用程序分解成一组服务。虽然功能总量 不变，但应用程序已分解为可管理的块或服务。每个服务都以RPC或消息驱动的API的

形式定义了一个明确的边界；Microservice架构模式实现了一个模块化水平。

②这种架构使每个服务都能够由专注于该服务的团队独立开发。开发人员可以自由选择任何有用的技术，只要该服务符合API合同。当然，大多数组织都希望避免完全无政府状态并

限制技术选择。然而，这种自由意味着开发人员不再有义务使用在新项目开始时存在的可能过时的技术。在编写新服务时，他们可以选择使用当前的技术。此外，由于服务相对较小，

因此使用当前技术重写旧服务变得可行。

③Microservice架构模式使每个微服务都能独立部署。开发人员不需要协调部署本地服务的变更。这些变化可以在测试后尽快部署。例如，UI团队可以执行A | B测试，并快速迭代

UI更改。Microservice架构模式使连续部署成为可能。

④Microservice架构模式使每个服务都可以独立调整。您可以仅部署满足其容量和可用性限制的每个服务的实例数。此外，您可以使用最符合服务资源要求的硬件。

 

2、微服务的缺点

关键点（挑战）：多服务运维难度，系统部署依赖，服务间通信成本，数据一致性，系统集成测试，重复工作，性能监控等

①一个缺点是名称本身。术语microservice过度强调服务规模。但重要的是要记住，这是一种手段，而不是主要目标。微服务的目标是充分分解应用程序，以便于敏捷应用程序开发和部署。

②微服务器的另一个主要缺点是分布式系统而产生的复杂性。开发人员需要选择和实现基于消息传递或RPC的进程间通信机制。此外，他们还必须编写代码来处理部分故障，

因为请求的目的地可能很慢或不可用。

③微服务器的另一个挑战是分区数据库架构。更新多个业务实体的业务交易是相当普遍的。但是，在基于微服务器的应用程序中，您需要更新不同服务所拥有的多个数据库。使用分布式事务

通常不是一个选择，而不仅仅是因为CAP定理。许多今天高度可扩展的NoSQL数据库都不支持它们。你最终不得不使用最终的一致性方法，这对开发人员来说更具挑战性。

④测试微服务应用程序也更复杂。服务类似的测试类将需要启动该服务及其所依赖的任何服务（或至少为这些服务配置存根）。再次，重要的是不要低估这样做的复杂性。

⑤Microservice架构模式的另一个主要挑战是实现跨越多个服务的更改。例如，我们假设您正在实施一个需要更改服务A，B和C的故事，其中A取决于B和B取决于C.在单片应用程序中，

您可以简单地更改相应的模块，整合更改，并一次性部署。相比之下，在Microservice架构模式中，您需要仔细规划和协调对每个服务的更改。例如，您需要更新服务C，然后更新服务B，

然后再维修A.幸运的是，大多数更改通常仅影响一个服务，而需要协调的多服务变更相对较少。

⑥部署基于微服务的应用程序也更复杂。单一应用程序简单地部署在传统负载平衡器后面的一组相同的服务器上。每个应用程序实例都配置有基础架构服务（如数据库和消息代理）

的位置（主机和端口）。相比之下，微服务应用通常由大量服务组成。例如，每个服务将有多个运行时实例。更多的移动部件需要进行配置，部署，扩展和监控。此外，您还需要实现服务

发现机制，使服务能够发现需要与之通信的任何其他服务的位置（主机和端口）。传统的基于故障单和手动操作的方法无法扩展到这种复杂程度。因此，成功部署微服务应用程序需要

开发人员更好地控制部署方法，并实现高水平的自动化。

 

九、思考：意识的转变

微服务对我们的思考，更多的是思维上的转变。对于微服务架构：技术上不是问题，意识比工具重要。

关于微服务的几点设计出发点：

1、应用程序的核心是业务逻辑，按照业务或客户需求组织资源（这是最难的）

2、做有生命的产品，而不是项目

3、头狼战队，全栈化

4、后台服务贯彻Single Responsibility Principle（单一职责原则）

5、VM->Docker （to PE）

6、DevOps (to PE)

同时，对于开发同学，有这么多的中间件和强大的PE支持固然是好事，我们也需要深入去了解这些中间件背后的原理，知其然知其所以然，在有限的技术资源如何通过开源技术实施微服务/span>

最后，一般提到微服务都离不开DevOps和Docker，理解微服务架构是核心，devops和docker是工具，是手段。

 

十、参考资料和推荐阅读：

http://kb.cnblogs.com/page/520922/

http://www.infoq.com/cn/articles/seven-uservices-antipatterns

http://www.csdn.net/article/2015-08-07/2825412

http://blog.csdn.net/mindfloating/article/details/45740573

http://blog.csdn.net/sunhuiliang85/article/details/52976210

http://www.oschina.net/news/70121/microservice

文章的最后，给大家推荐一个架构交流群：650385180，我在这篇文章里面遇到的一些不太清除的概念也是群里面的朋友帮我梳理清楚的，希望这篇文章能够帮到大家，也希望大家能够一起相互交流。

文章知识点与官方知识档案匹配，可进一步学习相关知识来源：技术宅不太宅