從單體應(yīng)用到微服務(wù)的架構(gòu)演進(jìn)

從單體應(yīng)用到微服務(wù)的架構(gòu)演進(jìn)

【摘要】在現(xiàn)在微服務(wù)大行其道的形勢(shì)下，我們依然很難說(shuō)單體應(yīng)用一無(wú)是處。甚至有一些對(duì)性能苛刻的場(chǎng)景也同樣適合用單體應(yīng)用，這可能會(huì)顛覆一部分人的認(rèn)知。最近有不少企業(yè)都不約而同的在關(guān)注原有應(yīng)用的遷移上云和應(yīng)用改造的事情，都在糾結(jié)一個(gè)問(wèn)題，那就是是否有必要把單體應(yīng)用做微服務(wù)拆分和架構(gòu)改造。大家所處行業(yè)不同、自身情況不同、業(yè)務(wù)對(duì)IT的訴求也不同、對(duì)技術(shù)的理解和擁有成本也不一樣，所以說(shuō)，這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案，也不會(huì)有標(biāo)準(zhǔn)答案。但是有一些共性的原則是可以梳理借鑒的。一、單體應(yīng)用不是過(guò)街老鼠，微服務(wù)也不一定是濟(jì)世良方首先我們來(lái)看單體應(yīng)用和微服務(wù)的基本特征：微服務(wù)架構(gòu)是采用化整為零的架構(gòu)原則，將應(yīng)用程序表示為細(xì)粒度的、松散耦合的服務(wù)集合。由于整體的復(fù)雜性從整體的功能耦合被轉(zhuǎn)移到了服務(wù)的協(xié)調(diào)級(jí)別上，因此每個(gè)服務(wù)都代表了一種業(yè)務(wù)細(xì)粒度的功能，可以更加容易地去做管理和協(xié)同。而單體架構(gòu)是在統(tǒng)一的功能框架下，將離散的功能點(diǎn)用一定的流程編排到一起，形成一個(gè)不可拆分單元，作為一個(gè)整體進(jìn)行測(cè)試、部署和擴(kuò)展。由于所有組件都有較強(qiáng)的依存關(guān)系，各個(gè)組件很難單獨(dú)運(yùn)行，形成了一榮俱榮一損俱損的格局。單體應(yīng)用是長(zhǎng)期以來(lái)，在豎井式IT的大格局下，我們所形成的的程式化思維的產(chǎn)物，在現(xiàn)在微服務(wù)大行其道的形勢(shì)下，我們依然很難說(shuō)單體應(yīng)用一無(wú)是處。比如單體應(yīng)用部署、運(yùn)維、測(cè)試都很簡(jiǎn)便，在業(yè)務(wù)功能邏輯和性能要求沒(méi)有高到一定程度的時(shí)候，單體應(yīng)用幫我解決了很多問(wèn)題。當(dāng)然，隨著后互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，單體應(yīng)用越來(lái)越不適應(yīng)敏捷快速的需求變化，越來(lái)越難以承接大流量和大并發(fā)的考驗(yàn)。從傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，單體應(yīng)用適合用于簡(jiǎn)單業(yè)務(wù)場(chǎng)景簡(jiǎn)單，功能不復(fù)雜，研發(fā)易于管理，還有一些對(duì)性能苛刻的場(chǎng)景也同樣適合用單體應(yīng)用，這可能會(huì)顛覆一部分人的認(rèn)知。另外，如果業(yè)務(wù)的需求非常穩(wěn)定，基本不會(huì)變化，也同樣可以繼續(xù)沿用單體應(yīng)用架構(gòu)。再來(lái)說(shuō)微服務(wù)，在現(xiàn)在的需求格局下（所處背景很重要，在單體應(yīng)用大行其道的時(shí)候，沒(méi)人會(huì)懷疑它的正確性），微服務(wù)很顯然易于擴(kuò)展，而且應(yīng)用組件相互獨(dú)立，有清晰的邊界，通訊方式更便捷，對(duì)多種語(yǔ)言都很友好，還有，開(kāi)發(fā)過(guò)程可以被分開(kāi)管理，實(shí)現(xiàn)多團(tuán)隊(duì)協(xié)同，服務(wù)組件之間獨(dú)立部署，易于獨(dú)立部署和維護(hù)。但是隨著微服務(wù)的廣泛應(yīng)用，短板也隨之暴露，比如技術(shù)成本畸高、服務(wù)管理、調(diào)度、測(cè)試、部署、監(jiān)控、排障都變得比較復(fù)雜，就像肥皂一樣，看似簡(jiǎn)單，其實(shí)很難以握持。什么時(shí)候需要考慮引入微服務(wù)呢？如果用單體應(yīng)用能輕松解決的問(wèn)題就沒(méi)必要用微服務(wù)架構(gòu)。一般來(lái)說(shuō)，如果發(fā)生以下情況，就可以考慮引入微服務(wù)了：業(yè)務(wù)需求開(kāi)始頻繁變化，功能或者系統(tǒng)交付速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上需求變化；代碼變得非常臃腫，非常龐大，測(cè)試、維護(hù)和修改都變得小心翼翼；訪問(wèn)量激增，對(duì)分布式和彈性擴(kuò)展有較強(qiáng)需求；有大量單體應(yīng)用同時(shí)提供服務(wù)，通過(guò)簡(jiǎn)單集成封裝已經(jīng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)調(diào)度和管理；原有單體應(yīng)用系統(tǒng)生命周期結(jié)束，需要重新開(kāi)發(fā)。由于微服務(wù)架系需要眾多的基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)和基礎(chǔ)組件支撐，才能發(fā)揮微服務(wù)架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，所以在基礎(chǔ)設(shè)施比較落后的情況下，采用微服務(wù)可能無(wú)法展現(xiàn)其價(jià)值，反而使管理任務(wù)變得更多、更繁瑣。一定得明白，微服務(wù)不是銀彈，這世界上也沒(méi)有銀彈。二、微服務(wù)拆分始終都是讓人頭疼的問(wèn)題單體應(yīng)用的上云的難度系數(shù)是10，那單體應(yīng)用的拆分難度就是100。無(wú)論什么時(shí)候?qū)Υ⒎?wù)拆分都要謹(jǐn)慎，不到萬(wàn)不得已，不要輕舉妄動(dòng)。如果一定要?jiǎng)?，有一條鐵律要謹(jǐn)記，不能為了拆分而拆分，一定得收益，重要性從低到高，分別是業(yè)務(wù)上的、IT管理上的和技術(shù)實(shí)現(xiàn)上的。微服務(wù)的拆分，有兩個(gè)前提條件，一是回答為什么拆分，二是做好充分調(diào)研。為什么拆分，可以從業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)和技術(shù)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)方面回答。理由，就像世上的路，世上本無(wú)路，走得多了就有了路。有了理由，更重要的是準(zhǔn)備工作，首先要搜集業(yè)務(wù)和應(yīng)用的所有信息，明確工作的整體基線和基本原則。拆分時(shí)機(jī)的選擇也是一個(gè)重要的問(wèn)題，隨著業(yè)務(wù)復(fù)雜度的上升單體應(yīng)用的成本和代價(jià)在急劇飆升，但是當(dāng)業(yè)務(wù)發(fā)展期初期，微服務(wù)的整體成本也遠(yuǎn)比單體應(yīng)用高，這個(gè)拐點(diǎn)出現(xiàn)在時(shí)候，每個(gè)客戶(hù)的情況都不一樣，需要仔細(xì)甄別和判斷。微服務(wù)拆分的落地還要提前準(zhǔn)備好配套的基礎(chǔ)設(shè)施，如服務(wù)描述、注冊(cè)中心、服務(wù)框架、服務(wù)監(jiān)控、服務(wù)追蹤、服務(wù)治理等幾大基本組件，以上每個(gè)組件缺一不可，每個(gè)組件展開(kāi)又包括很多技術(shù)門(mén)檻，比如，容器技術(shù)、持續(xù)部署、DevOps等相關(guān)概念，以及人才的儲(chǔ)備和觀念的變化，微服務(wù)不僅僅是技術(shù)的升級(jí)，更是開(kāi)發(fā)方式、組織架構(gòu)、開(kāi)發(fā)觀念的轉(zhuǎn)變。微服務(wù)的拆分需要秉持什么原則呢？1.單一性原則：?jiǎn)我环?wù)內(nèi)部功能高內(nèi)聚低耦合，每個(gè)服務(wù)只完成自己職責(zé)內(nèi)的任務(wù)，對(duì)于不是自己職責(zé)的功能交給其它服務(wù)來(lái)完成；2.封閉性原則：當(dāng)我們需要改變一個(gè)微服務(wù)的時(shí)候，所有依賴(lài)都在這個(gè)微服務(wù)的組件內(nèi)，不需要修改其他微服務(wù)；3.服務(wù)自治原則：盡量消除對(duì)其他服務(wù)的強(qiáng)依賴(lài)，這樣可以降低溝通成本，提升服務(wù)穩(wěn)定性。服務(wù)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的接口隔離，隱藏內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)；4.粒度適中原則：從微服務(wù)這幾個(gè)字來(lái)看，服務(wù)的粒度貌似應(yīng)該足夠小，但是服務(wù)多了也會(huì)帶來(lái)問(wèn)題，就像傳統(tǒng)哲學(xué)中的中庸之道，又好比東家之子，增之一分則太肥，減之一分則太瘦，好難！！5.最小影響性原則：拆分的過(guò)程盡量避免影響產(chǎn)品的日常功能迭代。也就是說(shuō)要一邊做產(chǎn)品功能迭代，一邊完成服務(wù)化拆分；6.可擴(kuò)展性原則：服務(wù)接口的定義要具備擴(kuò)展性，凡是要有留余地，又是傳統(tǒng)哲學(xué)。7.避免雙向依賴(lài)原則：盡量不要有服務(wù)之間的環(huán)形依賴(lài)或雙向依賴(lài)，原因是存在這種情況說(shuō)明我們的功能邊界沒(méi)有劃分清楚