你真的了解微服务架构吗?

目录

写在前面 

从单体架构说起

聊到分布式架构 

聊回到微服务架构 

微服务架构的关键技术


写在前面 

随着互联网行业的快速发展,对服务的要求也越来越高,服务架构早就从原来单体架构逐渐演变为现在流行的微服务架构。  

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

从单体架构说起

单体架构:将业务的所有功能集中在一个项目中开发,打成一个包部署。

单体架构(Monolithic Architecture)是一种传统的软件架构模式,将整个应用程序作为一个单一的、统一的单元进行开发、部署和扩展。在单体架构中,所有的功能模块都被打包在一起,共享同一个代码库和数据库。 

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单体架构的优缺点如下:

优点:

  • 架构简单

  • 部署成本低

缺点:

  • 耦合度高(维护困难、升级困难)

复杂性高:以一个百万行级别的单体应用为例,整个项目包含的模块非常多、模块的边界模糊、 依赖关系不清晰、 代码质量参差不齐、 混乱地堆砌在一起。可想而知整个项目非常复杂。每次修改代码都心惊胆战, 甚至添加一个简单的功能, 或者修改一个Bug都会带来隐含的缺陷。 

聊到分布式架构 

分布式架构:根据业务功能对系统做拆分,每个业务功能模块作为独立项目开发,称为一个服务。

中级架构,分布式应用,中间层分布式+数据库分布式,是单体架构的并发扩展,将一个大的系统划分为多个业务模块,业务模块分别部署在不同的服务器上,各个业务模块之间通过接口进行数据交互。 

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分布式架构的优缺点:

优点:

  • 降低服务耦合

  • 有利于服务升级和拓展

缺点:

  • 服务调用关系错综复杂

系统之间的交互要使用远程通信,接口开发增大工作量,但是利大于弊。 我们需要制定一套行之有效的标准来约束分布式架构。

聊回到微服务架构 

微服务(或称微服务架构)是一种云原生架构方法,在单个应用中包含众多松散耦合且可单独部署的小型组件或服务。 这些服务通常拥有自己的技术栈,包括数据库和数据管理模型;通过一个REST API、事件流和消息代理组合彼此通信;以及按照业务能力进行组织,具有通常称为有界上下文的服务分隔线。

微服务的架构特征:

  • 单一职责:微服务拆分粒度更小,每一个服务都对应唯一的业务能力,做到单一职责

  • 自治:团队独立、技术独立、数据独立,独立部署和交付

  • 面向服务:服务提供统一标准的接口,与语言和技术无关

  • 隔离性强:服务调用做好隔离、容错、降级,避免出现级联问题

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微服务的上述特性其实是在给分布式架构制定一个标准,进一步降低服务之间的耦合度,提供服务的独立性和灵活性。做到高内聚,低耦合。因此,可以认为微服务是一种经过良好架构设计的分布式架构方案 。

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①优点:拆分粒度更小、服务更独立、耦合度更低

②缺点:架构非常复杂,运维、监控、部署难度提高

SpringCloud不等于微服务,他只不过是微服务中的一部分。SpringCloud是微服务架构的一站式解决方案,集成了各种优秀微服务功能组件

微服务拆分时的几个原则:

  • 不同微服务,不要重复开发相同业务

  • 微服务数据独立,不要访问其它微服务的数据库

  • 微服务可以将自己的业务暴露为接口,供其它微服务调用

微服务架构的关键技术

  1. 容器技术:容器技术对于微服务架构非常重要,因为它们可以将应用程序及其运行时环境打包,实现应用资源的隔离和轻量化部署。Docker 是一种广泛使用的容器化平台,可以在各种基础设施上运行。Kubernetes 则是一个流行的容器编排平台,用于自动化应用程序的部署、扩展和管理。

  2. 服务发现与注册:在微服务架构中,服务可能部署在不同的服务器和端口上。服务发现和注册中心负责管理各微服务的位置信息,使得一个微服务可以找到并与另一个微服务进行通信。一些常用的服务发现和注册框架包括 Eureka、Consul 和 etcd。

  3. API网关:API网关是一个用于处理微服务请求的入口点。它将客户端请求路由到适当的服务,并在服务之间执行负载均衡、认证、限流、熔断等功能。此外,API网关还可以实现服务聚合以减少客户端需要发起的请求数量。常见的API网关有 Zuul、Kong 和 Spring Cloud Gateway。

  4. 分布式追踪:在微服务架构中,调用链可能跨足多个服务。为了诊断潜在问题,需要能够跟踪请求在各个服务中的流转过程。分布式追踪系统采用一种称为"追踪ID"的方法,将请求在各个服务中的执行序列串联起来。常用的分布式追踪工具有 Zipkin、Jaeger 和 OpenTracing。

  5. 持续集成与持续部署:为了加速开发、测试和发布过程,实现敏捷化和自动化的微服务交付,持续集成和持续部署变得至关重要。常见的 CI/CD 工具有 Jenkins、CircleCI 和 GitLab CI。

  6. 微服务的通信方式:微服务需要一种有效、可靠且灵活的方式来相互通信。通信方式可以是同步的,如 RESTful API 或 gRPC;也可以是异步的,如消息队列(例如 RabbitMQ 或 Apache Kafka)。选择合适的通信方式取决于微服务架构中的具体需求和场景。

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