SOA特征简介与Web扩展服务的前景展望

本文详细介绍了面向服务的体系结构(SOA),一种用于构建分布式系统的架构方法。SOA通过将功能作为服务交付给终端用户或构建其他服务,减少了系统的复杂性。文章解释了SOA的基本概念,如服务的定义、松耦合特性、明确定义的接口、无状态设计和服务粒度等。

什么是面向服务的体系结构(SOA)?

面向服务的体系结构(SOA)表示您可以如何使用 Web 服务的大图景。Web 服务规范定义了实现服务以及与它们的交互所需要的细节。然而,面向服务的体系结构(SOA)是一种用于构建分布式系统的方法,采用 SOA 这种方法构建的分布式应用程序可以将功能作为服务交付给终端用户,也可以构建其他的服务。面向服务的体系结构(SOA)可以基于 Web 服务,但是它可能改为使用其他的技术来代替。在使用面向服务的体系结构(SOA)设计分布式应用程序时,您可以将 Web 服务的使用从简单的客户端-服务器模型扩展成任意复杂的系统。

因而,单个的软件资产成为开发其他应用程序的基本构件。您可以通过与新的代码和遗留代码一起使用的共同交互方式来减少系统的复杂性(CBDi 的 Lawrence Wilkes 开玩笑说,面向服务的体系结构(SOA)可以代表“节省我们的资产(Save Our Assets)”)。有一种标准的方法可以用于表示这些软件资产和与它们交互;现在人们关注的重点已经转移到基于这些构件的应用程序装配上来了。

虽然在这里讨论的是用于业务应用程序的面向服务的体系结构(SOA),但是面向服务的体系结构(SOA)同样也可以用于其他的分布式系统,比如网格计算和高级 Web 服务规范(例如,Web 服务分布式管理(WS-DistributedManagement)、Web 服务信任(WS-Trust)以及 UDDI)。

什么是服务?

在面向服务的体系结构(SOA)中,服务(service)是封装成用于业务流程的可重用组件的应用程序函数。它提供信息或简化业务数据从一个有效的、一致的状态向另一个状态的转变。用于实现特定服务的流程并不重要,只要它响应您的命令并为您的请求提供高质量的服务就可以了。

通过定义的通信协议,可以调用服务来强调互操作性和位置透明性。一个服务表现为一个软件组件,因为从服务请求者的角度来看,它看起来就像是一个自包含的函数。然而,实际上,服务的实现可能包括在一个企业内部的不同计算机上或者许多业务合作伙伴拥有的计算机上执行的很多步骤。就封装的软件而言,服务可能是一个组件,也可能不是一个组件。如同类对象,请求者应用程序能够将服务看作是一个整体。

Web 服务是以使用 SOAP 消息(它是用像 HTTP 这样的标准协议上的 WSDL 来描述的)的调用为基础的。使用 Web 服务的最佳实践就是与外部的业务伙伴通信。

松耦合

服务请求者到服务提供者的绑定与服务之间应该是松耦合的。这就意味着,服务请求者不知道提供者实现的技术细节,比如程序设计语言、部署平台,等等。服务请求者往往通过消息调用操作——请求消息和响应——而不是通过使用 API 和文件格式。

这个松耦合使会话一端的软件可以在不影响另一端的情况下发生改变,前提是消息模式保持不变。在一个极端的情况下,服务提供者可以将以前基于遗留代码(例如,COBOL)的实现完全用基于 Java 语言的新代码取代,同时又不对服务请求者造成任何影响。这种情况是真实的,只要新代码支持相同的消息模式。

明确定义的接口

服务交互必须是明确定义的。Web 服务描述语言(Web services Description Language,WSDL)是受到广泛支持的方法,用于描述服务请求者所要求的绑定到服务提供者的细节。服务描述的重点在于与下面几部分交互所用的操作:

服务
调用操作的消息
构造这种消息的细节
关于向何处发送用于构造这种消息的处理细节的消息的信息
WSDL 不包括服务实现的任何技术细节。服务请求者不知道也不关心服务究竟是由 Java 代码、C#、COBOL,还是由某种其他的程序设计语言编写的。它可以描述使用 HTTP 的 SOAP 调用。由于它的扩展机制,它也可以定义其他类型的交互,比如通过 JMS 提交的 XML 内容、直接方法调用、由管理遗留代码的适配器处理的调用(CICS),等等。

WSDL 的通用定义允许开发工具创建各种各样类型的交互的通过接口,同时隐藏它是如何由应用程序代码调用服务的细节。例如,如果服务是以多种交互类型公开的,Web 服务调用框架(Web Services Invocation Framework,WSIF)通过允许运行时决定调用高质量服务的最优方法来使用这种能力。

无状态的服务设计

服务应该是独立的、自包含的请求,在实现时它不需要从一个请求到另一个请求的信息或状态。服务不应该依赖于其他服务的上下文和状态。当需要依赖时,它们最好定义成通用业务流程、函数和数据模型,而不是实现构件(比如会话密钥)。当然,请求者应用程序需要服务调用之间的持久状态,但是这不应该与服务提供者分开。

这里有一个定义会话的错误方法的示例:


Requester: “What is Bruce’s checking account balance?"
Provider: “$x"
Requester: “And what is his credit limit?"
Provider: “$y"
 

 

提供者被要求记住请求之间 Bruce 的帐号,这就在服务实现中引入了复杂性。无状态的服务设计将重新定义会话,如下所示:


Requester: “What is Bruce’s checking account balance?"
Provider: “$x"
Requester: “What is Bruce’s credit limit?"
Provider: “$y"
 

 

服务粒度

操作的粒度是一项重要的设计要点。对于外部的消耗推荐使用粗粒度的接口,而细粒度的接口可能用于企业内部。粗粒度接口可能是特定服务的完整处理,例如 SubmitPurchaseOrder,在这里消息包括定义订购单所需的所有业务信息。细粒度接口可能具有用于以下方法的不同操作:CreateNewPurchaseOrder、SetShippingAddress、AddItem,等等。

虽然细粒度的接口为请求者应用程序提供了更多的灵活性,它同样也意味着交互的模式可能随着不同的服务请求者而不同。这可能使对于服务提供者的支持更加困难。粗粒度接口保证服务请求者将以一致的方式使用服务。面向服务的体系结构(SOA)不要求使用粗粒度接口,但是推荐使用它们作为外部集成的最佳实践。服务编排可以用来创建运行由细粒度操作组成的业务流程的粗粒度接口。

服务质量需要考虑的问题

面向服务的体系结构(SOA)设计将跨越计算机系统,并且还可能跨越企业边界。您不得不考虑在使用 Internet 时安全性功能和需求以及如何链接伙伴的安全域。Internet 协议并不是为可靠性(有保证的提交和提交的顺序)而设计,但是您不得不确保消息被提交并被处理一次。当这不可能时,请求者必须知道请求并没有被处理。

例如,您可能需要考虑您所部署服务的度量、可靠性以及响应时间,以便确保它们在承诺的范围之内。当您设计使用来自其他业务伙伴的服务的系统时,您就不得不考虑面向服务的管理来以协作方式管理伙伴之间的服务。

 引用: http://www.manbu.net/Lib/Class9/Sub14/1/10.asp
内容概要:本文详细介绍了“秒杀商城”微服务架构的设计实战全过程,涵盖系统从需求分析、服务拆分、技术选型到核心功能开发、分布式事务处理、容器化部署及监控链路追踪的完整流程。重点解决了高并发场景下的超卖问题,采用Redis预减库存、消息队列削峰、数据库乐观锁等手段保障数据一致性,并通过Nacos实现服务注册发现配置管理,利用Seata处理跨服务分布式事务,结合RabbitMQ实现异步下单,提升系统吞吐能力。同时,项目支持Docker Compose快速部署Kubernetes生产级编排,集成Sleuth+Zipkin链路追踪Prometheus+Grafana监控体系,构建可观测性强的微服务系统。; 适合人群:具备Java基础Spring Boot开发经验,熟悉微服务基本概念的中高级研发人员,尤其是希望深入理解高并发系统设计、分布式事务、服务治理等核心技术的开发者;适合工作2-5年、有志于转型微服务或提升架构能力的工程师; 使用场景及目标:①学习如何基于Spring Cloud Alibaba构建完整的微服务项目;②掌握秒杀场景下高并发、超卖控制、异步化、削峰填谷等关键技术方案;③实践分布式事务(Seata)、服务熔断降级、链路追踪、统一配置中心等企业级中间件的应用;④完成从本地开发到容器化部署的全流程落地; 阅读建议:建议按照文档提供的七个阶段循序渐进地动手实践,重点关注秒杀流程设计、服务间通信机制、分布式事务实现系统性能优化部分,结合代码调试监控工具深入理解各组件协作原理,真正掌握高并发微服务系统的构建能力。
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