笔记：关于微服务

以往的单体架构：

一个归档包（例如war格式）包含了应用所有功能的应用程序，我们通常称之为单体应用。架构单体应用的方法论，我们称之为单体应用架构。
 
缺点：
1. 复杂性高
以笔者经手的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……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。
 
2. 技术债务
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。“不坏不修（Not broken，don’t fix）”，这在软件开发中非常常见，在单体应用中这种思想更甚。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。
 
3. 部署频率低
随着代码的增多，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、影响的范围大、风险高，这使得单体应用项目上线部署的频率较低。而部署频率低又导致两次发布之间会有大量的功能变更和缺陷修复，出错概率比较高。
 
4. 扩展能力受限
单体应用只能作为一个整体进行扩展，无法结合业务模块的特点进行伸缩。例如，应用中有的模块是计算密集型的，它需要强劲的CPU；有的模块则是IO密集型的，需要更大的内存。由于这些模块部署在一起，我们不得不在硬件的选择上做出妥协。
 
5. 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框架，想要引入新的框架或技术平台会非常困难。例如，一个使用Struts 2构建的、100万行代码的单体应用，如果想要换用Spring MVC，切换成本无疑是非常高的。
 

什么是微服务：

http://www.martinfowler.com/articles/microservices.html
In short, the microservice architectural style is an approach to developing a single application as a suite of small services, each running in its own process and communicating with lightweight mechanisms, often an HTTP resource API. These services are built around business capabilities and independently deployable by fully automated deployment machinery. There is a bare minimum of centralized management of these services, which may be written in different programming languages and use different data storage technologies.
 
 翻译：简而言之，微服务架构风格这种开发方法，是以开发一组小型服务的方式来开发一个独立的应用系统的。其中每个小型服务都运行在自己的进程中，并经常采用HTTP资源API这样轻量的机制来相互通信。这些服务围绕业务功能进行构建，并能通过全自动的部署机制来进行独立部署。这些微服务可以使用不同的语言来编写，并且可以使用不同的数据存储技术。对这些微服务我们仅做最低限度的集中管理。
 
微服务特性：
从中我们可以看到，微服务架构应具备以下特性：
1. 每个微服务可独立运行在自己的进程里；
2. 一系列独立运行的微服务共同构建起整个系统；
3. 每个服务为独立的业务开发，一个微服务只关注某个特定的功能，例如订单管理、用户管理等；
4. 微服务之间通过一些轻量的通信机制进行通信，例如通过REST API进行调用；
5. 可以使用不同的语言与数据存储技术；
6. 全自动的部署机制。

 

微服务的优点与挑战（缺点）：

微服务架构的优点
 1. 易于开发和维护
 一个微服务只关注一个特定的业务功能，所以它的业务清晰、代码量较少。开发和维护单个微服务相对是比较简单的。而整个应用是由若干个微服务构建而成的，所以整个应用也会维持在可控状态。
 
2. 单个微服务启动较快
单个微服务代码量较少，所以启动会比较快。
 
3. 局部修改容易部署
单体应用只要有修改，就得重新部署整个应用，微服务解决了这样的问题。一般来说，对某个微服务进行修改，只需要重新部署这个服务即可。
 
4. 技术栈不受限
在微服务中，我们可以结合项目业务及团队的特点，合理地选择技术栈。例如某些服务可使用关系型数据库MySQL；某些微服务有图形计算的需求，我们可以使用Neo4J；甚至可以根据需要，部分微服务使用Java开发，部分微服务使用NodeJS进行开发。
 
5. 按需伸缩
我们可以根据需求，实现细粒度的扩展。例如：系统中的某个微服务遇到了瓶颈，我们可以结合这个微服务的业务特点，增加内存、升级CPU或者是增加节点。
 
 
微服务架构的挑战
1. 运维要求较高
更多的服务意味着更多的运维投入。在单体架构中，只需要保证一个应用的正常运行；而在微服务中，需要保证几十甚至几百个服务的正常运行与协作，这给项目的运维带来了很大的挑战。
 
2. 分布式固有的复杂性
使用微服务构建的是分布式系统。对于一个分布式系统，系统容错、网络延迟、分布式事务等都给我们带来了很大的挑战。
 
3. 接口调整成本高
微服务之间通过接口进行通信。如果修改某一个微服务的API，可能所有使用了该接口的微服务都需要做调整。
 
4. 重复劳动
很多服务可能都会使用到相同的功能，而这个功能并没有达到分解为一个微服务的程度，这个时候，可能各个服务都会开发这一功能，从而导致代码重复。

设计原则：

单一职责原则
ref：
https://en.wikipedia.org/wiki/SOLID_(object-oriented_design)
 
服务自治原则
服务自治，是指每个微服务应该具备独立的业务能力、依赖与运行环境。
 
轻量级通信原则
轻量级的定义指：
 
接口明确原则
每个服务的对外接口应该明确定义，并尽量保持不变。