何为面向服务(Service)?及其由来与规则

本文介绍了软件设计思想的发展过程,从面向函数到面向服务的转变,探讨了不同设计方法的特点和局限性,以及如何通过提高模块的独立性来改善软件质量。

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服务 是一组公开的功能集合。软件设计思想从函数发展到对象,从对象发展到组件,从组件发展到服务。

面向函数
20世纪80年代,出现的结构化语言 C 、Pascal占据统治地位,它通过函数和结构体把代码与代码底层的逻辑和结构分离出来。 正是此时,软件工程被从计算机开发中分离出来(1958年之前尚无软件一次,计算机软件与硬件没有明显区别) 。为了降低成本,很多公司开始考虑代码重用,即如让代码用在其他的上下文中。 可惜函数与其使用的数据是紧密耦合的,不便迁移。如果数据设置为全局,则任何函数的修改都可能导致其他函数无法使用,且存在安全性问题。

面向对象
为解决机构化语言使用时,实现代码重用。于是开发出了Smalltalke和C++这样面向对象的语言。 面向对象语言将函数及其操作的数据封装到对象中。 函数(方法)封装逻辑,对象封装数据。 这个重用模机制是基于类的,可以通过类的继承来实现重用。但是面向对象 依然存在问题,像C++无法识别二进制生成的代码,即使只是细微的修改,开发者每次都必须重新部署所有的代码,这会影响程序开发的质量和开发时间。而且重用的级别的是类,并且是源代码形式,不同的语言之间无法相互调用。同时继承是糟糕的重用方式,大多数情况带来的坏处比好处多。

面向组件(接口)
随着时间推移,产生了新的技术,如静态库(.lib)动态库(.dll),以及1994年出现的面向组件的技术,即COM(组件对象模型Component Object Model) 。组件提供了可交换的、互操作的二进制组件。使用它而不是源代码文件,公共二进制类型系统让跨语言成为可能,重用的单元是接口而不是组件。COM可以被多个程序共用,但如果这个组件升级,可能导致某个应用程序无法运行。

事务 是为解决数据安全操作提出的,事务控制实际上就是控制数据的安全访问。一个事务,要么全部执行成功,
否则出现问题操作将全部撤销,这样就保持了数据的安全性。
并发 是同时有多个请求请求同一服务。比如很多人同时请求百度的服务器提供搜索。
大量的并发访问如果超出了服务器的承受能力的话,轻则导致服务器抛弃一部分请求,重则导致服务器资源
耗尽,当机。并发管理由此而生。

    耦合性也称块间联系。指软件系统结构中各模块间相互联系紧密程度的一种度量。模块之间联系越紧密,其耦合性就越强,模块的独立性则越差。模块间耦合高低取决于模块间接口的复杂性、调用的方式及传递的信息。
    耦合性分类(低――高): 无直接耦合;数据耦合;标记耦合;控制耦合;公共耦合;内容耦合;
1 、无直接耦合:
2 、数据耦合: 指两个模块之间有调用关系,传递的是简单的数据值,相当于高级语言的值传递;
3 、标记耦合: 指两个模块之间传递的是数据结构,如高级语言中的数组名、记录名、文件名等这些名字即标记,其实传递的是这个数据结构的地址;
4 、控制耦合: 指一个模块调用另一个模块时,传递的是控制变量(如开关、标志等),被调模块通过该控制变量的值有选择地执行块内某一功能;
5 、公共耦合: 指通过一个公共数据环境相互作用的那些模块间的耦合。公共耦合的复杂程序随耦合模块的个数增加而增加。
6 、内容耦合: 这是最高程度的耦合,也是最差的耦合。当一个模块直接使用另一个模块的内部数据,或通过非正常入口而转入另一个模块内部。
 
    内聚性又称块内联系。指模块的功能强度的度量,即一个模块内部各个元素彼此结合的紧密程度的度量。若一个模块内各元素(语名之间、程序段之间)联系的越紧密,则它的内聚性就越高。
    内聚性匪类(低――高): 偶然内聚;逻辑内聚;时间内聚;通信内聚;顺序内聚;功能内聚;
1 、偶然内聚: 指一个模块内的各处理元素之间没有任何联系。
2 、逻辑内聚: 指模块内执行几个逻辑上相似的功能,通过参数确定该模块完成哪一个功能。
3、 时间内聚: 把需要同时执行的动作组合在一起形成的模块为时间内聚模块。
4、 通信内聚: 指模块内所有处理元素都在同一个数据结构上操作(有时称之为信息内聚),或者指各处理
使用相同的输入数据或者产生相同的输出数据。
5 、顺序内聚: 指一个模块中各个处理元素都密切相关于同一功能且必须顺序执行,前一功能元素输出就是
下一功能元素的输入。
6、 功能内聚: 这是最强的内聚,指模块内所有元素共同完成一个功能,缺一不可。与其他模块的耦合是最
弱的。
耦合性与内聚性是模块独立性的两个定性标准,将软件系统划分模块时,尽量做到高内聚低耦合,提高模块的独立性,为设计高质量的软件结构奠定基础。
 有个例子很容易明白:一个程序有50个函数,这个程序执行得非常好;然而一旦你修改其中一个函数,其他49个函数都需要做修改,这就是高耦合的后果。
一旦你理解了它,你编写概要设计的时候设计类或者模块自然会考虑到“高内聚,低耦合”。

面向服务
服务是通过标准的接口公开给外部世界的功能单元。简单的讲,面向服务的应用程序就是把多个服务聚合到单个逻辑化、高内聚的应用程序。 应用程序本身也可以把自身公开为一个服务。 服务直接必须使用标准的消息和协议、契约、以及元数据交换。 客户端发送标准消息给服务,程序组件负责在服务于客户端之间转换消息并发送出去,平台之间的差异都被忽略了。




结尾推荐一本不错的WCF学习书籍 《WCF服务编程》 Juval Lowy著 华中科技大学出版社
<think>好的,用户现在问的是“何为生产环境呢?”。首先,我需要回忆生产环境的定义。生产环境应该是软件开发的最后一个阶段,也就是实际运行的环境,用户真正使用的地方。接下来要解释生产环境的特点,比如稳定性、安全性、性能优化这些方面。 然后,可能需要对比开发环境和测试环境,说明生产环境的不同之处。比如开发环境用于编码和调试,测试环境用于测试,而生产环境是正式对外服务的。需要强调生产环境的重要性,比如一旦出问题会影响真实用户,所以部署前需要严格测试。 接着,要提到生产环境中的常见工具和实践,比如持续集成/持续部署(CI/CD)、监控工具、日志管理、负载均衡、自动化部署等等。这些内容能帮助用户理解生产环境是如何维护和管理的。 可能还需要举一些例子,比如电商网站在生产环境中的高并发处理,或者金融系统对安全的高要求。这样可以让用户更直观地理解生产环境的应用场景。 另外,用户可能想知道如何部署应用到生产环境,所以应该简单说明部署的步骤,比如代码审核、测试、备份、灰度发布等流程。这部分可以不用太详细,但要点到关键步骤。 最后,在相关问题部分,需要设计几个生产环境相关的问题,比如生产环境开发环境的区别、部署注意事项、监控工具、回滚策略、高可用性设计等。这些问题可以帮助用户进一步深入学习。 检查一下是否有遗漏的重要点,比如安全性措施、数据备份、灾难恢复等,这些也是生产环境中不可忽视的部分。确保回答全面且条理清晰,让用户能够全面理解生产环境的概念和相关知识。</think><< 生产环境(Production Environment)是软件开发的最终部署阶段,指应用程序正式对外提供服务、用户实际使用的运行环境。其核心特点是**稳定性、安全性和高可用性**,开发环境、测试环境严格隔离。以下是关键特征和示例: 1. **核心特征** - **稳定性**:通过负载均衡、容灾机制(如Kubernetes自动重启容器)确保服务不中断 - **安全性**:采用HTTPS加密通信、防火墙规则(如AWS Security Group配置)、定期漏洞扫描 - **监控告警**:使用Prometheus+Grafana监控系统指标,ELK(Elasticsearch, Logstash, Kibana)处理日志 - **版本控制**:通过Git标签标记生产版本,使用Docker镜像哈希确保一致性 2. **示例代码(部署验证)** ```python # 生产环境健康检查端点(FastAPI示例) from fastapi import APIRouter, HTTPException router = APIRouter() @router.get("/health") async def health_check(): try: # 检查数据库连接 # 检查缓存服务 # 检查文件存储系统 return {"status": "OK", "timestamp": datetime.now().isoformat()} except Exception as e: raise HTTPException(status_code=503, detail=f"Service Unavailable: {str(e)}") ``` 3. **典型工具链** - **部署**:Ansible/Terraform基础设施即代码 - **编排**:Kubernetes/Docker Swarm容器编排 - **配置管理**:Consul/Vault管理密钥和配置
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