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微服务架构之思维三部曲:What、Why、How

  微服务可以在“自己的程序”中运行,并通过“轻量级设备与 HTTP 型 API 进行沟通”。关键在于该服务可以在自己的程序中运行。通过这一点我们就可以将服务公开与微服务架构(在现有系统中分布一个API)区分开来。在服务公开中,许多服务都可以被内部独立进程所限制。如果其中任何一个服务需要增加某种功能,那么就必须缩小进程范围。在微服务架构中,只需要在特定的某种服务中增加所需功能,而不影响整体进程。

  定义总是晦涩些,如果将微服务拆开理解就简单许多:微:它基于单一责任的“微小”功能模块,这些微小模块从前端 WEB UI,到控制层、逻辑层、数据库访问以及数据库都可以是完全独立的一整套。——独立部署、互相隔离

  服务:业务被拆分成多个“微小”服务模块,这些模块之间通过使用轻量的通讯协议和简单的数据结构沟通(通常可采用 http+json),因此,每个微小模块需要消费外部其它微小模块暴露的服务,同时还需对外提供服务。——我为人人,人人为我

  其实,在软件开发里,不同的架构并没有哪个更好的说法。对于架构的选型,只有合适与不合适之说。比如,简单的小型应用开发,就可直接使用单体架构设计,直接打包,方便部署,容易测试,响应迅速。所以,我们应该结合对技术和业务的理解,选择更符合我们的目标架构。

  从上文我们知道微服务能给我们带来众多好处,尤其对于较大规模的应用开发在业务大规模爬升时,微服务的架构的优势更加凸显:1、开发效率更高。2、沟通成本更低。3、响应速度更快。4、迭代周期更短。那如何应用微服务呢?需要做哪些准备工作?下面从五个方面来谈:1、单体架构拆分下面这张老外的抽象“拆分图”,从三个维度概括了一个系统的扩展过程:

  x轴,水平复制,即在负载均衡服务器后增加多个WEB服务器,实现分布式部署;

  z轴扩展,是对数据库的扩展,即分库分表(分库是将关系紧密的表放在一台数据库服务器上,分表是因为一张表的数据太多,需要将一张表的数据通过hash放在不同的数据库服务器上);

  y轴扩展,是功能分解,将不同职能的模块分成不同的服务。从y轴这个方向扩展,能将巨型应用分解为一组不同的服务。不同服务使用不同的数据,与外部交互通过消息或 API,每个服务设计需要把握“微”的度,不宜在基础功能上做过多堆叠,否则每个微服务组件可能又变成大的单体应用。

  这个问题涉及到几个方面,如服务注册、服务发现、服务调用。阿里开源的 Dubbo 框架就是一种微服务框架,它借助 Zookeeper 等多种注册中心实现对 Provider 服务的注册,并且提供服务发现功能。Dubbo 支持 Hessian、WebService、Thrift 等方式的 RPC 远程服务调用,此外当当的 Dubbox(由 Dubbo 扩展新功能而成,即 DubboeXtensions)还支持 RESTAPI 的服务调用方式。事实上更地道的微服务架构会采用基于异步通信的调用。在异步通信中,各服务间彼此依赖,但不会因相互等待结果而导致响应速度缓慢。因此,如果一项服务发生故障,其不会影响到其它服务,瓶颈与单点故障问题也将不复存在。

  Dubbo 提供的 ConfigServer 的原理,就可知道如何保证微服务系统的负载均衡和整体的可靠性问题了。Dubbo 的配置中心和每个 Server/Client 之间会作一个实时的心跳检测,收集并更新每个Server提供的服务的信息和每个 Client 的信息。每个 Server 启动时,主动与 ConfigServer 建立连接,并将自己的 IP,提供的服务名称,端口等信息直接发送给ConfigServer,ConfigServer 会更新服务列表。Client 在使用服务的时候根据服务名称去ConfigServer 中获取服务提供者信息,后面就可以直接调用服务了。当有多个服务提供者的时候,Client根据一定的规则来进行负载均衡,如轮询、随机、按权重等。一旦 Client 使用的服务它对应的服务提供者有变化,ConfigServer 就会把最新的服务提供者列表推送给 Client,Client 重新建立连接。

  微服务一个明显的表象就是随着业务规模的扩大,服务将会增多、增强。传统的测试模式就会遇到瓶颈,为了保证高效的迭代,尽量做到更多的环节实现自动化。

  微服务拆分之后,每个服务都可以独立打包、发布、部署、启停、扩容和升级,核心服务独立集群部署,进而言之应该是随时随地可以升级。尤其当互联网发展到今天,业务要保持对市场变化的一个高效响应,自动化运维就是提升交付速度的一个重要环节。5、监控包括硬件环境、服务状态、系统健康度、接口调用情况、异常的实时告警以及潜在问题的事先预警等等。监控在实施微服务过程中会重要到什么程度呢?一句话:没准备好监控,就不要搞微服务。

  软件领域没有银弹,微服务带来了很多收益,同时它也引入了很多问题,总结以下几点供将准备搞微服务架构的同学们思考。

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