什么是微服务（一）

短命女 2023-06-05 11:13 13阅读 0赞

[什么是微服务?][Link 1]

每个新事物的出现一定是为了解决现有问题的，微服务也是如此，微服务的出现是为了解决传统架构存在的问题。那么就要先对比以下微服务架构跟传统架构的区别。

## 单体架构 ##

![image.png][]

如图是比较常见的单体应用架构图。实习的时候做的项目就是单体架构的项目，这种架构当网站流量很小的时候，只需要将应用的所有功能写到一个项目中，并将其打包部署到单台服务器上，以减少部署节点和成本。

单体架构的优点很明显，项目架构简单、前期开发成本低、周期短、部署简单，适用于小型项目。缺点也很明显，将所有代码写在同个项目中，任何一个 bug 都有可能导致整个系统宕机。而且单机的处理能力有限，支撑不了高并发的请求。

## 垂直架构 ##

针对上面所说的单体架构的问题，我们可以将应用拆分成互不相干的几个应用，并使用数据库的读写分离，以增加系统的响应能力，架构图如下：  
![image.png][image.png 1]

## 分布式架构 ##

当垂直应用越来越多，应用之间难免会互相调用，例如订单模块会调用管理模块的接口。为了减少各模块之间的耦合，可以引入企业服务总线（ESB），将各个模块应用发布到 ESB 中，模块之间通过 ESB 发送和接收消息。此时的架构如下：  
![image.png][image.png 2]

## 微服务架构 ##

微服务架构与分布式架构有点类似，但分布式架构侧重于将每个单体应用服务集成到 ESB 上，而微服务做的更加彻底，微服务强调每个模块都有自己完整的体系，模块之间通过简单的协议（如HTTP）进行相互调用。微服务架构如下：![image.png][image.png 3]

微服务架构图:  
![image.png][image.png 4]

# 如何搭建微服务项目 #

## 微服务拆分原则 ##

### 单一职责、松耦合高内聚 ###

每个服务只复制业务功能的一个单独的部分，比如商城系统，可以将商品管理拆分成一个单独的服务，商品服务只负责商品的业务。松耦合指的是服务间的耦合度低，服务可以单独修改，单独修改一个服务不会影响到其他服务的正常使用。高内聚指的是在整个系统中，相关的行为都聚集在一个服务中，而不是分布在不同的服务中，这样当修改一个行为的时候，就只需要修改一个服务即可。

### 关注点分离 ###

关注点分离分为按职责、按通用性分离、按粒度级别分离。按职责分离比如一些明显的按业务领域可以划分出来的服务，他的职责比较单一，可以直接划分为一个微服务模块。通用性分离是指与具体业务无关或者整个系统通用的组件，可以将拆分出来，形成一个相对独立的集成服务。微服务模块的粒度是一个不好把握的点，并不是听到微服务的微就认为服务拆分的越小越好，而是根据项目的具体情况，对微服务的粗细粒度进行把握。

### 无状态服务 ###

如果一个服务需要依赖服务外部的数据才能完成一个请求，那么该数据称之为状态，在微服务模块拆分的时候，需要尽可能的将这些有状态的服务改变成无状态的服务。比如用户模块在本地存储的用户信息缓存，就需要将用户信息缓存迁移到分布式缓存中存储，迁移后，业务服务就变成了一个无状态的服务。这样就能做到服务的动态伸缩，动态增删节点，而不需要考虑数据的同步问题。

# 微服务需要考虑的问题 #

## 业务层面 ##

分布式任务  
在单体架构中，实现事务是很容易的一件事。但到了分布式系统中，要在不同节点中实现事务却是件麻烦的事情。常见的分布式事务解决方案有两种： 基于消息一致性方案 和 TCC 编程式补偿事务

首先是基于 `消息的一致性方案` ，这种方案是基于消息中间件来完成，属于强一致性方案。假设有A、B两个两个任务分别处在系统 A 跟系统 B 中，此时系统 A 存在一个业务流程，需要将 AB 两个任务在同一个事务中处理。简单的基于消息一致性方案的执行流程如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1Nzg3MTM4_size_16_color_FFFFFF_t_70]

首先，A 系统在执行任务之前，先发送一条预备消息给消息中间件，消息中间件接收到 A 发送过来的消息，把消息持久化之后返回一条确认消息给 A 系统，告诉 A 系统，我已经收到了，你可以执行事务了。

A 系统在收到中间件返回的消息之后，就开始执行本地事务。在事务执行完之后，再发一条提交消息（事务执行成功/失败）给中间件，中间件在接收到 A 的提交消息之后，如果提交消息是失败消息，就把消息进行丢弃并终止流程。如果提交消息是成功消息，中间件将消息进行持久化之后，将消息发送给 B 系统，通知 B 系统执行事务。

B 系统接收到消息之后，开始执行本地事务，同样的，在本地事务执行完的时候，发送一条提交消息给中间件，中间件再把提交信息转发给 A 系统，A 系统在确认到消息之后，此时，该分布式事务执行完成。

这只是简化后的分布式事务流程，实际应用中消息有可能在传输的过程中丢失，所以还需加入超时轮询/重试机制，保证消息的可靠性。如果超时轮询跟重试机制都不能解决问题，那么此时就需要进行人工干预了。

## TCC编程式补偿方案 ##

`TCC编程式补偿方案` ，TCC 是 try-commit-cancel 的缩写，顾名思义，TCC实现分布式事务一共有三个操作：

![image.png][image.png 5]

整体的执行流程如下，首先由业务应用发起一个事务请求到事务协调器，然后由业务应用调用服务AB的try接口。紧接着业务应用在接收到try的返回结果之后，通知事务协调器业务执行状态（成功/失败），事务调度器在接收到提交状态的时候，调用两个系统的commit/cancel接口，提交/取消事务执行。分布式事务流程结束。

try：尝试执行业务  
try过程并未真正执行业务，只是完成业务的一致性检查，并预备好执行业务的资源。

commit：执行业务并提交  
commit过程开始真正执行业务，在该阶段中会使用到 try 预留的资源。

cancel：取消业务执行，进行回滚操作  
若业务执行失败，则进入Cancel阶段，它会释放所有占用的业务资源，并回滚Confirm阶段执行的操作。

分布式任务调度  
同样的，在单体应用中执行定时任务是很简单的事情。但是在分布式架构中，因为系统是水平扩展的，一个系统可以部署多套实例。这就还需考虑分同个任务在同个时间点被多个实例执行的问题。

如果你的系统的定时任务是幂等性的，而且任务也不是什么耗性能的操作，则可以不处理分布式任务问题。如果不是，可以通过分布式锁解决任务重复执行的问题，在任务执行的时候加分布式锁，其他实例没获取到锁就不执行。通过分布式锁虽然能解决问题，但是当系统中存在大量的定时任务的时候，就需要在每个任务加锁。会导致系统中存在大量的重复代码，为了解决这个问题，就需要一个分布式的任务调度中心，将任务提交到调度中心，由调度中心统一调度，将任务分配给一个实例执行。引入任务调度中心还有很多好处，比如可以查看每个任务的执行状态，对任务进行管理等。

前阵子在公司对分布式调度框架做了调研，市面上用的比较多的任务调度框架有 3 个，分别是 light-task-scheduler(lts)、elastic-job、xxl-job。xxl-job 文档比较齐全，功能也满足系统业务要求，没有明显短板。目前项目仍有更新，也有很多公司使用。elastic-job 跟 lts 从去年开始就没有更新，文档缺乏，万一出现问题比较难解决，而且对注册中心有一定要求，只能使用 zookeeper 或者 redis。所以推荐使用 xxl-job。

# 运维层面 #

单体架构运维管理起来还是比较简单的，只有一个应用，当应用出现问题，到服务器上排查起来也很简单，只需要到部署项目的机器上查看应用的运行状态，查看运行日志，并对问题进行处理就好了。但当项目微服务化之后，一个项目分成多个模块，每个模块由部署多个实例，而且多个实例还有可能部署在不同的机器上。每个实例的日志文件又分布在不同服务器的不同目录下。这时候一旦系统出现问题，排查起来可能要人命。所以微服务集群监控是必不可少，可以通过集成 Spring Boot Admin 对集群健康进行健康，ELK（elasticsearch、logstash、kibana）对系统运行日志进行采集分析等。

# 到底要不要上微服务呢 #

项目现有架构  
如果说是现有一个系统，想改造成微服务架构以应对业务发展需求的话。那么可以不用那么着急上微服务架构，因为系统的重构改造还是要花费大量的人力财力的，可以先考虑是否能从别的地方着手，提高系统的性能，比如现在是一个单体架构，如果要提高系统的处理能力，最简单的方法就是将系统部署多套，将需要共享的系统资源提取出来(如session，只需要将 session 提取出来存到分布式缓存中即可)，这样既省时省力，又不用改动太多的代码。

如果是新项目，则要考虑具体业务的并发量。如果是一个内部用的管理系统，内部员工都没几个人，直接上微服务就有点杀鸡用牛刀的意思。而且也会增加服务器的成本。

还有一点需要考虑的就是项目的人员结构，毕竟上微服务对项目人员的要求还是比较高的，项目中每个成员要熟悉微服务的技术栈，这样才能承担起项目的开发。其次就是人员的组织，每个微服务都由一个小团队组成，倾向于由团队负责整个服务的生命周期（开发-测试-运维-部署）。

转载于:https://www.cnblogs.com/macT/p/11471086.html

[Link 1]: https://blog.csdn.net/qq_35787138/article/details/100042293
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