【翻译】微服务和云原生应用与单体应用的比较

作者：SparkFabrik团队 11月30日, 2021年

原文为SparkFabrik团队在SparkFabrik博客上发表的客座文章

在一个完整的数字化转型逻辑中，今天的IT生态系统强烈倾向于混合和多云模式。在这种情况下，基于微服务架构实施的应用程序与传统的单体软件相比，可以获得更大的优势，例如，在弹性和加速上市方面。

在这篇文章中，我们将分析通过采用新的开发模式可以获得的好处，解释什么时候进行转换是值得的。

单片式应用的局限性

单片式架构被认为是设计和开发应用程序的传统方式。单片式应用程序是作为一个单一的、完整的、不可分割的单元来构建的。通常，这种类型的解决方案包括一个客户端的用户界面，一个服务器端的应用程序和一个数据库。

在过去，单体软件开发方法被认为是行业标准。然而，今天，这种方法的采用已经出现了强烈的下降，因为创建一个单体应用程序带来了许多挑战。其中一些关键的挑战包括需要管理一个巨大的代码库，在快速采用新技术、可扩展性、交付和实施新变化方面缺乏灵活性。

在单体方法下，修改或增加功能，实际上意味着引入影响整个应用程序行为的变化，在出现问题时有可能影响其运行。任何编码的改变都会影响整个系统，所以这些都必须被仔细地协调和测试。这意味着整个开发过程要长得多。

单片机模式也影响了发布的速度：做出改变意味着重新部署整个应用程序。因此，就可扩展性而言，不可能根据单个功能片段来确定资源的大小。相反，有必要对应用程序所在的整个基础设施进行调整，这在成本和资源方面有明显的浪费。

基于微服务的云原生开发

由于其模块化方法，微服务架构有可能克服单体开发的典型限制。每个应用程序都是由独立的功能单元聚合而成的。这些单元通过API进行通信，可以单独进行修改，而不会干扰软件的整体结构和运行。

简而言之，微服务架构风格是一种将单个应用开发成一套小型服务的方法，每个服务都在自己的进程中运行，并通过轻量级机制（通常是HTTP资源API）进行通信。

马丁-福勒（MARTIN FOWLER

微服务开发模式在集成到云原生设计中时，通过使用容器化技术，可以帮助最大化性能。

容器是一个完整的运行环境的虚拟实例，它承载着程序或微服务，并允许它独立于底层基础设施运行。由于这种方法，可以很容易地将硬件和软件组件解耦，保证应用程序在不同的系统（内部和云中）中的完全可移植性。

此外，容器化促进了有效的职责分工，开发人员能够集中精力处理业务逻辑和应用程序的依赖性，而运营团队可以集中精力进行部署和管理。这反过来意味着运营团队不必担心应用程序的细节，如软件版本和应用程序的特定配置。

容器可以通过Kubernetes等协调平台进行动态管理，旨在帮助实现流程自动化并有效优化资源的使用。

微服务：关键优势

采用基于微服务的架构可以获得很多优势，其中大部分在业界是众所周知的。根据Kong最近的一项调查，84%的美国公司已经使用微服务 进行应用开发，89%的受访IT经理认为，过渡到这种新的架构模式会使他们在未来获得竞争优势。

今天，微服务的先驱包括领先的跨国公司，如Netflix、亚马逊和Uber--但请放心，即使是较小的公司也能从采用这种模块化架构模式中获得重要的好处。

首先要强调的优势是能够在不同的环境中扩展和部署单一的功能，而不考虑应用程序和其他服务的存在。

这种方法的直接效果之一是降低了架构的复杂性，因为应用程序被分解成一系列独立的服务，开发、理解、支持和维护都变得更快。

微服务的使用也导致了更快、更有效的开发过程，以及加速了应用程序的上市时间。这，是因为开发团队可以同时工作，独立发布。为了最大化和加速回报，开发团队一般都是小规模、高绩效的，并且专门负责应用程序的个别部分：事实上，专业知识和承诺是获得更快结果的关键。

微服务的另一个重要好处是弹性：这意味着如果一个应用组件有缺陷或损坏，其中断不会影响整个应用或其他服务的运行。因此，系统的运行连续性得到了保留，而IT团队可以专注于纠正被破坏的功能上的错误。因此，微服务的独立性质允许加速调试和维护活动，减少任何干预的风险并简化操作。

最后，微服务的设计有利于采用 DevOps：这是一套在开发过程中提供给开发者和运营者密切合作的实践，特别是实现持续集成和持续交付的目标。在这种情况下，新的代码首先被测试，随后根据重要的连续性和自动化标准进行分发，反过来保证了高频率的发布。

什么时候采用微服务才有意义？

基于微服务的架构所提供的机会和好处是高度相关的。然而， 不应该总是否定单体方法。让我们试着了解一下原因。

如果你的目标是 在最短的时间内发布一个新的应用程序或MVP（最小可行产品），以便从市场上收集反馈并验证你的商业理念，那么单体方法当然更快、更便宜。特别是，对于那些开发团队规模不大的小型初创企业来说，单片机方法使其有可能快速、有效地实现这一结果。

当涉及到非常简单的应用程序，没有集成高级业务逻辑，也不需要高级的可扩展性或灵活性时，这种方法再次证明仍然是一个很好的选择。

在微服务设计和相关主题方面的经验，如DevOps或Kubernetes等工具，是选择应用开发方法时需要考虑的一个关键标准。此外，重要的是要记住，采用和使用微服务需要专门和广泛的知识、诀窍和经验，以实现预期的效益。

如果你的公司缺乏经验和/或有能力的资源，不妨考虑使用已经设计过基于微服务架构的专业合作伙伴，以确保采用这种方法的最佳实践。

这样就有可能创造出能够快速发展的、灵活的软件，从而使你能够以最大的速度和敏捷性来应对市场变化。今天，软件是任何企业的核心，是现代企业的关键成功因素。