文章目录
1.前言
学习了一段时间的微服务后,从最初的Dubbo + Zookeeper到了最近一段时间学习的SpringCloud体系,于是想要简单地写一些博客,来记录自己这段学习的经历
2.微服务的背景
互联网发展到今天,网站应用的规模不断扩大,常规的垂直应用架构已无法应对,分布式服务架构以及流动计算架构势在必行,新互联网时代的架构正在有条不紊的发生着衍变。
接下来,分别讲述在互联网时代中衍生出的这四种架构模式:
- All in One(单一应用架构)
- Vertical Application(垂直应用架构)
- Distibuted Service(分布式应用架构)
- Elastic Computing(流动应用计算架构)
3.单一应用架构
当网站流量很小时,只需一个应用,将所有功能都部署在一起,以减少部署节点和成本。此时,用于简化增删改查工作量的数据访问框架(ORM)是关键。
它的特点如下:
- 复杂性高
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,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都会造成隐含的缺陷。 - 技术债务逐渐上升
随着时间推移、需求变更和人员更迭,会逐渐形成应用程序的技术债务,并且越积越多。已使用的系统设计或代码难以修改,因为应用程序的其他模块可能会以意料之外的方式使用它。 - 部署速度逐渐变慢
随着代码的增加,构建和部署的时间也会增加。而在单体应用中,每次功能的变更或缺陷的修复都会导致我们需要重新部署整个应用。全量部署的方式耗时长、影响范围大、风险高,这使得单体应用项目上线部署的频率较低,从而又导致两次发布之间会有大量功能变更和缺陷修复,出错概率较高。 - 扩展能力受限,无法按需伸缩
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,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都会造成隐含的缺陷。 - 阻碍技术创新
单体应用往往使用统一的技术平台或方案解决所有问题,团队的每个成员都必须使用相同的开发语言和架构,想要引入新的框架或技术平台非常困难。
4.垂直应用架构
当访问量逐渐增大,单一应用增加机器带来的加速度越来越小,将应用拆成互不相干的几个应用,以提升效率。此时,用于加速前端页面开发的Web框架(MVC)是关键。
它的特点如下:
- 优点
- 系统拆分实现了流量分担,解决了并发问题
- 可以针对不同模块进行优化
- 方便水平扩展,负载均衡,容错率提高
- 系统间相互独立
- 缺点
- 服务之间相互调用,如果某个服务的端口或者ip地址发生改变,
调用的系统得手动改变 - 搭建集群之后,实现负载均衡比较复杂
5.分布式应用架构
当垂直应用越来越多,应用之间交互不可避免,将核心业务抽取出来,作为独立的服务,逐渐形成稳定的服务中心,使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。此时,用于提高业务复用及整合的分布式服务框架(RPC)是关键。
一般情况,RPC采用数据传输方式都是序列化后的类对象,但是也是因为这个问题,导致多语言直接兼容性问题,当然有些RPC解决了这个问题,但是也带来了新的问题,例如:gRPC(Google出品),它使用了protobuf作为传输对象。
它的特点如下:
- 优点
将基础服务进行了抽取,系统间相互调用,提高了代码复用和开发效率。 - 缺点
系统间耦合度变高,调用关系错综复杂,难以维护。
搭建集群之后,负载均衡比较难实现。
6.流动计算应用架构
当服务越来越多,容量的评估,小服务资源的浪费等问题逐渐显现,此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量,提高集群利用率。此时,用于提高机器利用率的资源调度和治理中心(SOA)是关键。
以前(RPC)出现了什么问题?
- 服务越来越多,需要管理每个服务的地址
- 调用关系错综复杂,难以理清依赖关系
- 服务过多,服务状态难以管理,无法根据服务情况动态管理
解决了一个大问题,就是传输数据由原来的RPC时代的序列化对象升级到把序列化对象属性存储为XML形式,进行传输。
服务治理要做什么?
- 服务注册中心,实现服务自动注册和发现,无需人为记录服务地址。
- 服务自动订阅,服务列表自动推送,服务调用透明化,无需关心依赖关系。
- 动态监控服务状态监控报告,人为控制服务状态。
缺点:
- 服务间会有依赖关系,一旦某个环节出错会影响较大。
- 服务关系复杂,运维、测试部署困难,不符合DevOps思想。
7.微服务应用架构
说微服务之前,我们先科普几个关键词:
- OOP:面向对象
- AOP:面向切面
- SOA:面向服务
前面说的SOA,英文翻译过来是面向服务的编程。微服务,似乎也是服务,都是对系统进行拆分。因此两者非常容易混淆,但其实却有一些差别
微服务的特点:
- 单一职责:微服务中每一个服务都对应唯一的业务能力,做到单一职责
- 微:微服务的服务拆分粒度很小,例如一个用户管理就可以作为一个服务。每个服务虽小,但“五脏俱全”。
- 面向服务:面向服务是说每个服务都要对外暴露服务接口API。并不关心服务的技术实现,做到与平台和语言无关,也不限定用什么技术实现,只要提供Rest的接口即可。
- 自治:自治是说服务间互相独立,互不干扰
- 团队独立:每个服务都是一个独立的开发团队,人数不能过多。
- 技术独立:因为是面向服务,提供Rest接口,使用什么技术没有别人干涉
- 前后端分离:采用前后端分离开发,提供统一Rest接口,后端不用再为PC、移动端开发不同接口
- 数据库分离:每个服务都使用自己的数据源,部署独立,服务间虽然有调用,但要做到服务重启不影响其它服务。有利于持续集成和持续交付。每个服务都是独立的组件,可复用,可替换,降低耦合,易维护 Docker部署服务。