微服务很香--麻辣味,但要慢慢消化

前言

微服务在编程圈火的是不行不行的啦,可能还有很多小伙伴还没有进行微服务实操,但这个词,要说没听过、没看过,那小伙伴一定是假Programmer。

虽然微服务很火,但不能盲目使用;先不说涉及技术和工具有多少,首先应该针对业务需求和开发团队有一个规划,评估业务需求的复杂度和开发团队人数及技术能力。对于微服务本身,业务的划分、开发的技能、部署的方案、维护的成本每一项都不能缺,否则很大一种可能就是以失败告终。

来,小伙伴们一起聊聊,我先来说说我的理解,小伙伴可以评论,私聊都行.....

正文

微服务的出现,并不是为了替代原先单体架构,而是为了解决单体架构出现的相关问题;也不是为了取代面向SOA服务化的设计,其实应用场景很关键,通常SOA面向服务化的方式,是企业信息化整合的常用的手段;对于SOA,虽然也是面向接口通讯,但我的理解其实是将更多的单体程序整合,业务细分没有微服务那么精细。所以微服务并不是为了取代某一种程序架构,而是它更适合于某种业务场景或更好地解决某种问题。

单体到微服务的演变

对于单体架构而言,本身就是一种高生产力的架构,程序员上来就干,干完就上线。尽管随着业务复杂和访问量的增多,也可以通过分布式+集群的方式实现应用程序在高并发下的高可用;但是在Code过程中,当每新出一种方案解决遗留问题时,随之而来也有新问题的诞生,只是利益大于危害罢了。接下来,看看单体是如何演变到微服的,下图只是针对软件架构进行演变描述,图片为自顶向下逻辑查阅。

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从上图看到,从最初的一台服务器,随着业务需求复杂及并发数据的增大,演变到三台服务器,应用程序、缓存、数据库各自有专门的服务器的处理;通过缓存中间件缓解数据库压力,从而可以接受更多的请求,但是单台应用服务器的内存、CPU处理能力、文件IO、网络IO都有瓶颈,当业务需求增加、并发量增大时,就要考虑集群啦。咱们接着聊↓↓↓

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上图为了应对高并发实现高可用,刚开始采取了集群部署的方式,将请求合理分配到各个集群服务器中,提升处理能力。这样一来,随着长时间数据的积累,特别针对数据比较多的系统,就会导致单库或单表的数据量比较大,最终影响系统性能;这里一般的解决方案会采用分库分表的形式解决,数据量特别大的,可以集合大数据平台进行数据保存和分析,这里就不在单独作图表示啦;

当一个系统到了集群部署这一步,这个项目也不算小啦;通常业务需求会陆陆续续而来,最终会导致单体代码量增大,维护和添加功能不容易,而最好的办法是将比较单独的业务独立成一个项目,通过分布式的方式实现新增需求的扩展,项目之间通常使用API、RPC或消息队列的方式进行通信;分布式+集群其实已经足够能应付项目的开发啦,究竟存在哪些问题促使微服务的到来呢?

单体架构面临的问题:
  • 部署成本高:只要稍微改一处代码,就可能导致整体替换部署;一些项目,时间就是金钱,不能接受;

  • 迭代速度慢:项目整体庞大,稍一改动,就得需要花费大量的时间整体测试验证;

  • 不易于扩展:当扩展需求时,只能持续往项目中增加代码,最后导致开发难度系数增大,风险高;部署扩展也有风险;

  • 大量代码重用:虽然已经分布式,但独立出来的项目还是单体,存在大量代码重用,比如权限和一些公共功能模块等;

  • 新人上手成本高:需要整体了解项目逻辑,花费更多的时间,否则容易出错,风险高;

单体架构的问题作为导火索,再加上当今业务需求的复杂化及迭代速度要求高,最终就促进了微服务的落地,为什么是落地呢?其实微服务概念在2014年一位马丁.福勒的工程师就提出啦。

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微服务这张图去掉网关和服务治理是不是和分布式有异曲同工之处,其实微服务就是分布式,不过其划分的更加精细,当然对于监控和追踪那些没在图中体现,那微服务能解决什么问题呢?

微服务解决哪些问题(最接近开发的点)
  • 部署成本低:针对具体的服务模块进行部署即可,不影响整体系统其它服务模块运行;

  • 迭代速度快:单独模块服务易于开发和维护,负责人员能快速进行开发、验证;

  • 伸缩性好:开发可以根据业务进行服务划分,快速开发,不影响其他服务;部署易于扩展;

  • 代码重用好:对于公共服务模块进行独立共用,比如用户认证,权限管理等相关公用模块; 电商里面的支付、物流等;

  • 新人上手成本低:针对进入项目的新人,可以先从单个服务开始进行开发,更容易上手,风险低;

是不是把单体对应的问题都解决了,最起码好处很明显;当然还有其他优点,比如开发不限于语言,可以多语言进行开发等;

对于每一种方案,解决问题的同时,肯定也有新问题的产生;绝对完美对于编程而言,好像这样的方案还没有,但相对完美还是得追求的,微服务究竟带来哪些问题呢?

微服务带来的问题(最接近开发的点)
  • 分布式问题更加复杂化:因为本来分布式问题就存在,比如分布式锁,分布式事务,数据一致性等问题,随着服务的细化,自然就让分布式问题更加复杂化;

  • 问题排查增加难度:微服务很多时,如果出现问题,需要明确的定位,比起单体定位问题更加难啦,但可以借助追踪工具和日志分析工具进行辅助;

  • 整体项目质量管控更难:从性能方面,多服务交互需消耗网络IO;单个服务挂了,如果处理不好可能导致系统雪崩;一般需要做熔断、隔离、限流等相关防护;

  • 对应开发人员技术要求高:不仅是业务开发,对业务划分、服务之间通讯、服务部署、服务监控、虚拟化等都得有所熟悉,所以从技术开发到运维监控都得有对应的技术栈知识的支撑;

  • 部署难度增加:当服务很多时,靠人为进行操作已经不现实;

所以,微服务并不是完美,只是在解决问题上带来的好处相对比带来问题更有价值;

既然最终都要演变到微服务,直接用是不是最好?

一般情况,各路大神都不建议直接使用微服务架构,而是根据业务驱动架构的演进,通常在使用微服务时,需要考虑以下情况:

  • 项目生产力要求,其实就是商务,如果公司允许有足够的时间进行开发,可以继续考虑;否则单体架构前期的生产力更容易体现;

  • 业务复杂度要求,如果业务需求本身不复杂,后续新增可能性不大,没必要为了流行使用微服务;

  • 开发团队要求,微服务初期是需要花费大量的人力的,后期运维也是重要活,如果团队人不多、技术不熟,得综合考虑,否则会累死;

说这么多,不是说使用微服务不好,而是过早的使用,反而会一团糟;还是那句话,一个项目在开发过程中过早的过度优化,肯定等于玩火自焚:项目周期可能不能如期完成;当前的优化可能并不是适合后面的开发,可能还会重工等。

在刷博客的时候,看到一个词:单体微服务,当然这不是官方的词,是博友自己的理解,就是用微服务的思想设计单体程序,这样后续过渡到微服务的时候就相对平滑;

有没有小伙伴关注到图片上针对每一次演变都标有段位,从倔强青铜到至尊星耀,那为什么没有最强王者?或者说微服务为什么不是最强王者呢? 软件架构随着业务驱动会不断发展,总有一些新思路会出现,如今现在有些大厂在搞的Service Mesh(服务网格)可能就是下一个微服务演变的架构,所以给最强王者留了个问号。

总结

微服务对于复杂业务的确很香,但同时也带来了相关问题,同时要求的技术栈比较丰富,所以说它是麻辣味的,并不是一开始就能将其一下消化,需要慢慢实践。好啦,微服务我理解的差不多是这样,小伙伴欢迎指点及分享自己的想法,互相学习;

接下来会针对微服务的落地持续学习和分享相关文章,具体计划在下一篇再好好说说。

一个被程序搞丑的帅小伙,关注"Code综艺圈",跟我一起学~

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