01微服务简介

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#01微服务简介

单体架构存在的不足

  • 业务越来越复杂,单体应用的代码量越来越大,代码的可读性、可维护性和可扩展性下降,新人接收代码所需的时间成倍增加,业务扩展带来的代价越来越大
  • 随着用户越来越多,程序承受的并发越来越高,单体应用的并发能力有限。
  • 测试的难度越来越大,单体应用的业务都在同一个程序中,随着业务的扩张、复杂度的增加,单体应用修改业务或者增加业务或许会给其他业务带来一定的影响,导致测试难度增加

##什么是微服务

2014年,Martin Fowler 与 James Lewis 共同提出了微服务的概念,定义了微服务是由以单一应用程序构成的小服务,自己拥有自己的行程与轻量化处理,服务依业务功能设计,以全自动的方式部署,与其他服务使用 HTTP API 通讯。同时服务会使用最小的规模的集中管理 (例如 Docker) 能力,服务可以用不同的编程语言与数据库等元件实作。

####1.微服务单元按业务来划分
根据 Martin Fowler 的定义,微服务的“微”是按照业务来划分的 。一个大的业务拆分为若干个小的业务,一个小的业务也可以拆分为若干个更小的业务。并且这些微服务单元是高度组件化的模块,服务与服务之间没有任何的耦合。也就是说,一个小的业务的微服务需要传统开发中的一整个团队,包括UI 团队、服务端团队、数据库和运维团队,对开发人员提出了更高的要求。

####2.微服务通过HTTP来互相通信
微服务是按业务划分,并运行在各自的进程中。微服务单元之间的通信方式一般使用HTTP这种简单的通讯机制,更多的时候是使用RESTful API风格。服务与服务之间也可以通过轻量级的消息总线来通信,例如RabbitMQ、Kafaka等,通过发送消息或者订阅消息来达到服务与服务之间通信的目的。服务与服务通信的数据格式,一般为JSON、XML,这两种数据格式与语言、平台、通信协议无关。有时也使用Protobuf。

####3.微服务的数据库独立
微服务的一个特点就是按业务划分服务,服务与服务之间无耦合,就连数据库也是独立的 。这样做的好处在于,随着业务的不断扩张,服务与服务不需要提供数据库集成,而是提供 API接口相互调用:还有一个好处是数据库独立,单业务的数据盆少,易于维护,数据库性能有着明显的优势,数据库的迁移也很方便。

####4.微服务的自动化部署
单体架构的应用程序只需要部署一次,而微服务架构有多少个服务就需要部署多少次。随着服务数量的增加,如果微服务按照单体架构的部署方式,部署的难度会呈指数增加。这时需要更稳定的部署机制。随着技术的发展,尤其是Docker 容器技术的推进,以及自动化部署工具(例如开源组件Jenkin s )的出现,自动化部署变得越来越简单。自动化部署可以提高部署的效率,减少人为的控制,部署过程中出现错误的概率降低,部署过程的每一步自动化,提高软件的质量。

####5.微服务集中化管理
微服务系统是按业务单元来划分服务的 ,服务数量越多 , 管理起来就越复杂,因此微服务必须使用集中化管理。目前流行的微服务框架中,例如 Spring Cloud 采用 Eureka 来注册服务和发现服务,另外, Zookeeper、 Consul 等都是非常优秀的服务集中化管理框架。

####6.分布式架构
分布式系统是集群部署的,由很多计算机相互协作共同构成,它能够处理海量的用户请求。分布式系统通过网络协议来通信,所以分布式系统在空间上没有任何限制,即分布式服务器可以部署不同的机房和不同的地区。微服务架构是分布式架构,分布式系统比单体系统更加复杂,主要体现在服务的独立性和服务相互调用的可靠性,以及分布式事务、全局锁、全局Id等,而单体系统不需要考虑这些复杂性。另外,分布式系统的应用都是集群化部署,会给数据一致性带来困难。分布式系统中的服务通信依赖于网络,网络不好,必然会对分布式系统带来很大的影响。如果一个服务出现了故障或者是网络延迟,在高并发的情况下,会导致线程阻塞,在很短的时间内该服务的线程资源会消耗殆尽,最终使得该服务不可用 。由于服务的相互依赖,可能会导致整个系统的不可用,这就是“雪崩效应”。为了防止此类事件的发生,分布式系统必然要采取相应的措施,例如“熔断机制”。

####7.熔断机制
为了防止“雪崩效应”事件的发生,分布式系统采用了熔断机制。当某个服务出现故障,请求失败次数超过设定的阀值之后,这个服务就会开启熔断器,之后这个服务不进行任何的业务逻辑操作,执行快速失败,直接返回请求失败的信息。
熔断器还有另外一个机制,即自我修复的机制。当某个服务熔断后,经过一段时间,半打开熔断器。半打开的熔断器会检查一部分请求是否正常,其他请求执行快边失败,检查的请求如果响应成功,则可以判定该服务正常了,就会关闭此服务的熔断器;如果此服务还不正常,则继续打开熔断器 。

微服务的优势

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微服务的不足

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微服务和SOA的关系

SOA即面向服务的架构。SOA 的实施思路是根据 ESB 模式来整合集成大量单一庞大的系统,这是 SOA 主要的落地方式 。 然而, SOA 在过去 20 年并没有取得成功 。在谈到微服务时,人们很容易联想到它是一个面向服务的架构。的确,微服务的概念提出者 Martin Fowler
没有否认这一层关系。

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