笃学私教：Java开发网站架构演变过程-从单体应用到微服务架构详解

Java开发网站架构演变过程，到目前为止，大致分为5个阶段，分别为单体架构、集群架构、分布式架构、SOA架构和微服务架构。下面玄武老师来给大家详细介绍下这5种架构模式的发展背景、各自优缺点以及涉及到的一些技术，并且教会你如何区分它们。

第1阶段：单体架构

单体架构介绍

单体架构就是将所有的应用、数据库、文件都部署在一台机器上，俗称All-In-One。简单来讲其实就是我们熟知的SSH架构或SSM架构，把所有的业务模块都放在一个应用中开发，这里面又衍生出三层架构，即表示层、业务逻辑层和数据库访问层，虽然在软件设计中划分了经典的三层模型，但是对业务场景没有划分，一个典型的单体应用就是将所有的业务场景的表示层、业务逻辑层和数据访问层放在一个工程项目中，最终经过编译、打包，部署在一台服务器上。单体架构图如下：

单体架构优点

1）部署简单: 由于是完整的结构体，可以直接部署在一个服务器上即可。
2）技术单一: 项目不需要复杂的技术栈，往往一套熟悉的技术栈就可以完成开发。
3）用人成本低: 单个程序员可以完成业务接口到数据库的整个流程。

单体架构缺点

1）系统启动慢： 一个进程包含了所有的业务逻辑，涉及到的启动模块过多，导致系统的启动、重启时间周期过长;
2）系统错误隔离性差、可用性差：任何一个模块的错误均可能造成整个系统的宕机;
3）可伸缩性差：系统的扩容只能只对这个应用进行扩容，不能做到对某个功能点进行扩容;
4）线上问题修复周期长：任何一个线上问题修复需要对整个应用系统进行全面升级。

单体架构向集群架构过渡（1）：应用和数据分离

随着公司业务的不断发展，由于单台服务器性能有限，逐渐无法满足业务需求，大量用户高并发的访问导致系统性能越来越差，数据存储空间开始出现不足，这时我们需要将应用和数据分离，分离后开始使用三台服务器：应用服务器、文件服务器、数据库服务器。如图:

应用和数据分离后，不同种类的服务器承担着不同的服务角色，网站的并发处理能力和数据存储空间都得到了很大的改善，支持网站业务进一步发展，但是随着用户量进一步增多，数据库压力依然越来越大，访问延迟不可避免，进而影响整个网站的性能，糟糕的用户体验使得系统需要进一步优化。

单体架构向集群架构过渡（2）：缓存的使用

随着QPS持续提高，为了降低接口访问时间、提高服务性能和并发，我们注意到，网站访问有个著名的二八定律，即80%的业务集中访问在20%的数据上（热数据），其实部分数据有很多不需要每次都从数据库获取，比如经常被查询但对准确性要求并不是特别高的数据。如果我们将这一小部分热数据缓存在内存中，能够很好的减少数据库的访问压力，并大幅提升网站响应速度，因此网站就开始加入了缓存应用，常用的缓存组件有redis，ehcache等。