什麼是微服務?

来源:https://www.cnblogs.com/wupeixuan/archive/2019/10/09/11638979.html

什麼是微服務?為什麼會有微服務?讓我們帶著這些疑問開始我們的探索。 我們先看下維基百科和百度百科給出的定義: 維基百科:2014年,Martin Fowler 與 James Lewis 共同提出了微服務的概念,定義了微服務是由以單一應用程式構成的小服務,自己擁有自己的行程與輕量化處理,服務依業務功 ...


什麼是微服務?為什麼會有微服務?讓我們帶著這些疑問開始我們的探索。

我們先看下維基百科和百度百科給出的定義:

維基百科:2014年,Martin Fowler 與 James Lewis 共同提出了微服務的概念,定義了微服務是由以單一應用程式構成的小服務,自己擁有自己的行程與輕量化處理,服務依業務功能設計,以全自動的方式部署,與其他服務使用 HTTP API 通信。同時服務會使用最小的規模的集中管理 (例如 Docker) 能力,服務可以用不同的編程語言與資料庫等組件實現。

百度百科:所謂的微服務是SOA架構下的最終產物,該架構的設計目標是為了肢解業務,使得服務能夠獨立運行。微服務設計原則:1、各司其職 2、服務高可用和可擴展性

概念還是比較抽象的,接下來,我將從單體應用開始,講解為什麼會有微服務以及什麼是微服務。

單體應用

在初期,互聯網公司的應用技術棧大致分為 LAMP(Linux + Apache + MySQL + PHP)和 MVC(Spring + iBatis/Hibernate + Tomcat)兩大流派。兩者都是為單體應用架構設計的,其優點是學習成本低,開發上手快,測試、部署、運維也比較方便。

以 MVC 架構為例,業務通常是通過部署一個 War 包到 Tomcat 中,然後啟動 Tomcat,監聽某個埠即可對外提供服務。早期在業務規模不大、開發團隊人員規模較小的時候,採用單體應用架構,團隊的開發和運維成本都可控。

然而隨著業務規模的不斷擴大,團隊開發人員的不斷擴張,單體應用架構就會開始出現問題,大概會有以下幾個方面的問題。

  • 部署效率低:當單體應用的代碼越來越多,依賴的資源越來越多時,應用編譯打包、部署測試一次,甚至需要 10 分鐘以上。
  • 團隊協作開發成本高:當團隊人員擴張,多人修改代碼,然後一起打包部署,測試階段只要有一塊功能有問題,就得重新編譯打包部署,然後重新預覽測試,所有相關的開發人員又都得參與其中,效率低下,開發成本極高。
  • 系統高可用性差:因為所有的功能開發最後都部署到同一個 War 包里,運行在同一個 Tomcat 進程之中,一旦某一功能涉及的代碼或者資源有問題,那就會影響整個 WAR 包中部署的功能。
  • 線上發佈變慢:一旦代碼膨脹,服務啟動的時間就會變長。因此,急需一種方法能夠將應用的不同模塊的解耦,降低開發和部署成本。

想要解決上面這些問題,服務化的思想也就應運而生。

服務化

服務化就是把傳統的單機應用中通過 JAR 包依賴產生的本地方法調用,改造成通過 RPC 介面產生的遠程方法調用。在編寫業務代碼時,對於通用的業務邏輯,把它抽象並獨立成為專門的模塊,對於代碼復用和業務理解有很大的好處。

以微博系統為例,微博既包含了內容模塊,也包含了消息模塊和用戶模塊等。其中消息模塊依賴內容模塊,消息模塊和內容模塊又都依賴用戶模塊。當這三個模塊的代碼耦合在一起,應用啟動時,需要同時去載入每個模塊的代碼並連接對應的資源。一旦任何模塊的代碼出現 bug,或者依賴的資源出現問題,整個單體應用都會受到影響。

為此,首先可以把用戶模塊從單體應用中拆分出來,獨立成一個服務部署,以 RPC 介面的形式對外提供服務。微博和消息模塊調用用戶介面,就從進程內的調用變成遠程 RPC 調用。這樣,用戶模塊就可以獨立開發、測試、上線和運維,可以交由專門的團隊來做,與主模塊不耦合。進一步的可以再把消息模塊也拆分出來作為獨立的模塊,交由專門的團隊來開發和維護。

可見通過服務化,可以解決單體應用膨脹、團隊開發耦合度高、協作效率低下的問題。

微服務

從 2014 年開始,容器化技術的成熟以及 DevOps 文化的興起,服務化的思想進一步演變為微服務。

微服務相比於服務化的不同可總結為以下四點:

  • 服務拆分粒度更細:微服務可以說是更細維度的服務化,小到一個子模塊,只要該模塊依賴的資源與其他模塊都沒有關係,那麼就可以拆分為一個微服務。
  • 服務獨立部署:每個微服務都嚴格遵循獨立打包部署的準則,互不影響。比如一臺物理機上可以部署多個 Docker 實例,每個 Docker 實例可以部署一個微服務的代碼。
  • 服務獨立維護:每個微服務都可以交由一個小團隊甚至個人來開發、測試、發佈和運維,並對整個生命周期負責。
  • 服務治理能力要求高:因為拆分為微服務之後,服務的數量變多,因此需要有統一的服務治理平臺,來對各個服務進行管理。

微服務架構

以微博系統為例,可以進一步對內容模塊的功能進行拆分,比如內容模塊又包含了 feed 模塊、評論模塊和個人頁模塊。通過微服務化,將這三個模塊變成三個獨立的服務,每個服務依賴各自的資源,並獨立部署在不同的服務池中,可以由不同的開發人員進行維護。當評論服務需求變更時,只需要修改評論業務相關的代碼,並獨立上線發佈;而 feed 服務和個人頁服務不需要變更,也不會受到發佈可能帶來的變更影響。

由此可見,微服務化給服務的發佈和部署,以及服務的保障帶來了諸多好處。

單體應用和微服務應用的區別

單體式應用 微服務應用
進程數 將所有功能放到同一個進程中 將功能的每個元素放置到分離的多個服務進程中
拓展方式 通過複製整個應用到多台伺服器實現拓展 通過將不同的服務分佈於不同的伺服器,並按需複製服務的方式實現拓展
快速響應變更 部分更新,都需要重新部署整個應用 部署和升級都是獨立的,有助於大大提高系統變更的敏捷性
團隊結構 團隊結構呈現垂直化,每個團隊專門負責專門的一塊 團隊結構呈現扁平化,每個團隊服務一整個業務能力
可用性 一個服務的不穩定可能導致整個應用出現問題 一個服務不穩定,影響範圍比較小
創新性 很難引入新的技術和框架,所有功能都使用的同一種框架 每個微服務可以使用不同的語言和框架,引入新技術方便

總結

由單體應用進化到服務化拆分部署,隨著移動互聯網規模的不斷擴大,敏捷開發、持續交付、DevOps 理論的發展和實踐,以及容器化技術的成熟,微服務架構開始流行。

微服務的核心在於服務治理,微服務架構是將複雜臃腫的單體應用進行細粒度的服務化拆分,每個拆分出來的服務各自獨立打包部署,並交由小團隊進行開發和運維,從而極大地提高了應用交付的效率。

參考

https://time.geekbang.org/column/article/13882

https://zh.wikipedia.org/zh-cn/Microservices

https://dwz.cn/YBnkZedT


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