微服务架构全解析
微服务架构全解析：绝不是360度无死角
草根开发群体的大力支持正在将微服务架构的采用率推到新的高度。据红帽公司中间件专家Mark Little博士声称，微服务是个好东西，却不是世界和平的答案。
红帽公司中间件部门工程副总裁Mark Little博士：采用微服务并不意味着你那架构差强的泥球突然变得架构很好。
鉴于微服务的人气扶摇直上，那些记性不好的人可能忽略了这种方法极其类似面向服务的架构(SOA)，20年前SOA第一次出现在世人眼前。
不过红帽公司中间件部门工程副总裁Mark Little博士喜欢将微服务看成面向服务的架构中的精华部分，它得益于出现了更先进的工程和运维技术及技巧。
Little说：“区别就在于，推动它的主要是开发软件和分布式软件领域的新方法。Linux容器等技术――Docker就是个典例。你现在有了不变的服务，有了Kuberneters之类用于协调那些服务的技术――很显然，你有了开发运维(DevOps)，而开发运维受到敏捷开发理念的重大影响。”
“那些技术让人们真正回顾我们在过去开发分布式系统的方法，面向服务的架构就是这方面的一个例子，并挑选与那些技术相匹配的精华部分。或者反之亦然，找到与面向服务的架构的一些精华部分相匹配的那些技术。这可能就是区别所在。架构方法并非不一样，但是其背后的技术确实不一样。”
在微服务架构中，应用程序组装成一组小小的半自主式进程，这些进程执行特定的任务，并使用API彼此进行联系。微服务旨在易于使用、灵活扩展，在Web应用程序、移动应用程序和物联网应用程序中日益崭露头角。
在面向服务的架构的以往不足中，Little提到了一个不足：无法在客户机和服务之间提供很好的契约定义，他还提到了Web服务描述语言(WSDL)的不足，这种语言对松散耦合、分布式的系统而言差强人意。
然而，就因为许多因素和技术融合到一起，让微服务成为当下风光无限的架构，并不能保证它就能一帆风顺。
Little说：“认识到微服务不是世界和平的答案，这一点很重要。它对一些任务来说很好。但是它跟任何技术一样，也有缺点。就因为你采用了微服务，并不突然意味着你那架构差劲的泥球(ball of mud)突然架构变得很好，不再是泥球。它有可能变成了好多分布式泥球。”“这让我有点担忧。我长期以来就在关注面向服务的架构，知道优点和缺点。我喜欢微服务，因为它让我们得以关注优点，但是人们以为它能解决根本就解决不了的许多问题，这确实让我担心。”
如果你正在考虑微服务，最好从良好的软件工程实践开始入手。
Little说：“从根本上来说，这正是面向服务的架构背后的思想。如果你不从那方面开始入手，无论你使用Docker、虚拟化、Java虚拟机还是使用其他什么都不重要，合适的工具不会为你解决架构问题。”
微架构或者甚至面向服务的架构真正发挥所长的地方在于，应彼此独立部署的逻辑服务，这些逻辑服务可以独立于其他服务进行扩展，而且能够实现独立的故障切换。
Little说：“我在微服务方面担心的问题之一就是，你有一个整体式系统(monolith)，假设你开始把它分解成多个服务，可是分解时很随意，到头来就会分解得过细，最后会有10个、
100个甚至1000个微服务。”
“但是这些微服务又彼此高度依赖，以至于如果某一个服务出现故障，其余服务很有可能也会出现故障。这种情况下，你一无所获。你有999个服务就在那里干等着另一个服务恢复正常运行。”
据Little声称，那些开始使用微服务的人应该找出未能实现其功能的软件，而不是就因为使用年限而把那些旧软件挑出来。
他说：“找出对你来说确实没有发挥功能的软件――我强调的是没有发挥功能的那个组件，因为你如今可能拥有在过去30年一直顺畅运行的整体式系统，而且全年365天很顺利地处理你交给它处理的负载。”
“在这种情况下，把整体式系统分解成微服务可能不会给你带来多大的好处。但是你可能会有完全相反的整体式系统：来来去去的不同团队长年累月构建了某套系统，你只好不断给它打补丁。”
“该系统甚至可能很不可靠，用许多不同的语言来实施，你在考虑无论如何要重新实施它。这种情况下，就很适合使用微服务。”
除了深入了解应用程序的功能、它在哪里没有实现功能外，还要明白它里面的哪些组件可以分解成微服务，但切忌过犹不及。
Little说：“你不应该把它分解成太小的微服务。有些人甚至在谈论纳米服务(nano service)，那未免也太过了。别这么做。明白你将如何衡量成功，这通常很重要，对微服务来说尤为重要。”
即使在软件没有发挥功能的情况下，也要避免从头开始重新实施一切，因为有些部分可以保留下来。
Little说：“如果你拥有的软件没有发挥功能，仍应该看看有些部分能不能保留下来――要是软件部署已有二十三年，好多人在使用它，更是要有所保留，要是它是用COBOL实施的，更是要有所保留，这表明它久经考验。”
“比如说，由于你在圣诞节那天的请求规模比30年前多出几个数量级，软件如今对你来说可能没发挥功能。但是这并不意味着那些COBOL代码中就没有一些基础的部分可以拿来重复使用。应该可以重复使用，因为就算软件错误出现在新的系统中，你也希望它们是新的软件错误。你不希望重新引入已加以解决的旧软件错误。”
所以，有的操作系统(unit of work)可以独立于其他一切而部署;它们可能会出故障，但不会引起应用程序的其余部分陷入停顿;还可以独立于其他一切进行扩展，找出了这种操作单元后，下一步就是考虑你可以对它定义什么样的契约。
Little说：“该契约将包括其接口：我如何远程调用它，我用什么来远程调用它?许多人谈论微服务和代表状态传输协议(REST);REST对微服务来说绝对是一种根本方法。但是它未必就是你想与服务进行联系的唯一方法。”
“你可能想使用一种二进制协议与服务进行联系。可能除了使用一些老式协议与它进行联系外，你别无选择。如果是COBOL，尽管你改用微服务，你的架构中可能仍有相当多一部分仍与公共对象请求代理架构(CORBA)紧密相关。它可能不是与你的微服务进行联系的独家方式，但是你可能得在某个地方要有CORBA适配件。”
之后是典型的分布式系统问题，因为一旦你开始创建可独立扩展的微服务，通过HTTP或二进制协议的远程交互其速度将不如内存中的过程调用。
Little说：“所以你要担心调用远程服务意味着什么，如果你在响应时间方面有严格要求，更要担心了。越是将这些东西分解成服务，无论它们是宏服务、微服务还是纳米服务，你越要开始担心：我是在分布式环境中运行。这对我来说意味着什么?我的应用程序实际上忍受得了吗?”
“因为我可能确实需要微服务，可是很遗憾，除非有人发明一种网络使用超光速粒子来传输信息，否则我其实无法调用任何东西，因为我从来无法履行我的契约义务。我的一切都在大泥球里面。”
原文标题：Microservices 101: The good, the bad and the ugly
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3.微服务架构的挑战 可靠性： 由于采用远程调用的方式，任何一个节点、网络出现问题，都将使得服务调用失败， 随着微服务数量的增多，潜在故障点也将增多。 也就是没有充分的保障机制，则单点故障会大量增加。 运维要求高： 系统监控、高可用性、自动化技术 分布式复杂性： 网络延迟、系统容错、分布式事务 部署依赖性强： 服务依赖、多版本问题 性能（服务间通讯成本高）： 无状态性、进程间调用、跨网络调用 数据一致性： 分布式事务管理需要跨越多个节点来保证数据的瞬时一致性，因此比起传统的单体架构的事务，成本要高得多。另外，在分布式系统中，通常会考虑通过数据的最终一致性来解决数据瞬时一致带来的系统不可用。 重复开发： 微服务理念崇尚每个微服务作为一个产品看待，有自己的团队开发，甚至可以有自己完全不同的技术、框架，那么与其他微服务团队的技术共享就产生了矛盾，重复开发的工作即产生了。
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微服务框架的设计与实现① 张晶1, 黄小锋2, 李春阳3 1(北京中电普华信息技术有限公司, 北京100192) 2(中国电建集团国际工程有限公司, 北京100048) 3(国网信息通信产业集团有限公司, 北京100031) 摘 要: 相对于传统单块架构, 微服务框架具有技术选型灵活, 独立部署, 按需独立扩展等优点, 更适合当前互联网时代需求. 但微服务架构的使用引入了新的问题, 如服务注册发现、服务容错等. 对微服务框架引入的问题进行分析, 并给出了微服务框架的一种实现方案, 在框架层面解决服务注册发现、服务容错等共性问题, 使业务系统开发人员专注于业务逻辑实现, 简化系统开发的难度, 提高开发效率. 关键词: 微服务框架; 服务注册; 服务发现; 服务容错 Design and Implementation of Microservice Architecture ZHANG Jing1, HUANG Xiao-Feng2, LI Chun-Yang3 1(Beijing China Power Information Technology Co. Ltd., Beijing 100192, China) 2(PowerChina International Group Limited, Beijing 100048, China) 3(State Grid Information & Telecommunication Industry Group Co. Ltd., Beijing 100031, China) Abstract: Compared with traditional single block architecture, microservice architecture has many advantages, such as flexible technology selection, independent deployment, and independent scalability more suitability for the current needs of the internet age, etc. But microservice architecture also introduces new problems such as service registration, service discovery, service fault tolerance. On the basis of the analysis for problems mentioned above, this paper proposes one implementation of microservice framework, which can solve service registration, service discovery, service fault tolerance and other common problems. Based on this, developers only need to focus on the development of business functions, so that it can simplify the difficulty of system development and improve development effectiveness. Key words: microservice architecture; service registration; service discover; fault tolerance 传统信息化系统的典型架构是单块架构(Monolithic Architecture), 即将应用程序的所有功能都打包成一个应用, 每个应用是最小的交付和部署单元, 应用部署后运行在同一进程中. 单块架构应用具有IDE友好、易于测试和部署等优势, 但是, 随着互联网的迅速发展, 单块架构临着越来越多的挑战, 主要表现在维护成本高、持续交付周期长、可伸缩性差等方面[1]. 微服务架构(Microservices)的出现以及在国内外的成功应用, 成为系统架构的一种新选择. 很多大型宝等都已经从传统单块架构迁移到微服务架构[2]. 微服务架构提倡将单块架构的应用划分成一组小的服务, 互联网公司如Twitter、Netflix、Amazon 、eBay、淘服务之间互相协调、互相配合, 为用户提供最终价值. 1 微服务架构 微服务架构是一种架构模式, 采用一组服务的方式来构建一个应用, 服务独立部署在不同的进程中, 不同服务通过一些轻量级交互机制来通信, 例如RPC、HTTP等, 服务可独立扩展伸缩, 每个服务定义了明确的边界, 不同的服务甚至可以采用不同的编程语言来实现, 由独立的团队来维护[3]. 相对于传统的单体应用架构, 微服务架构具有单个服务易于开发、理解和维护; 复杂度可控; 技术选 ①收稿时间:2016-09-18;收到修改稿时间:2016-11-03 [doi: 10.15888/https://www.360docs.net/doc/4a8790521.html,ki.csa.005796]
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断进化。随着虚拟化技术的发展以及docker容器实践逐渐完善，微服务架构的设计思想逐渐浮出水面，形成分布式环境下新的最重要的设计思想。文献对分布式环境下资源及应用平台进行了研究，但对于应用自身依赖的基础设施建设没有讨论。本文将详细探讨如何基于微服务架构进行基础设施建设的设计与分析。 1.从分布式单体架构到微服务架构迁移 1.1分布式单体架构 分布式单体架构指的是在分布式环境下直接部署运行 一个整体开发的应用，由整体应用来提供系统所需的服务，它在技术上通常采用分层实现，大致分为表现层、应用层、数据层，它有天然的优势：它是模块独立无关的，各层之间是技术分离的；它有统一的技术栈和开发标准；它通常在一个进程中运行，模块相互之间协同消耗极小。 但是，在分布式环境下，随着系统功能的增加，系统越来越复杂，单体架构存在一些必然的缺陷：首先，由于整个系统是一个完整整体，必须重复部署多个才能提高系统性能，而往往系统瓶颈仅仅由于其中某一个或几个功能过载产生，这就极大浪费了运行环境资源；其次，由于系统功能的变更和演变，某一个功能的变化可能影响其它功能的正常结果，也带来重新部署和运维管理的复杂性，持续集成变得极为困难；最后，由于整个系统采用统一的技术栈和开发标准，必
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论微服务架构及其应用
论微服务架构及其应用 摘要 2016年7月，我所在的公司为全国各级人民检察院开发了行贿犯罪档案互联网查询系统的产品，我担任系统架构师职务，主要负责软件架构和安全体系设计的工作，该项目是基于互联网，为单位、企业和个人等公众群体提供7*24小时的查询申请服务，同时兼顾行贿犯罪预防宣传。本文结合作者的实践，以行贿犯罪档案互联网查询系统为例，论述微服务架构及其应用。首先概述我参与管理和开发，并采用微服务架构开发的工作，然后具体描述微服务架构的特点，最后结合项目描述软件的架构，说明该系统是如何采用微服务架构模式的，并说明采用微服务架构模式后，在软件开发过程中遇到的实际问题和解决方案。经过项目组近一年的努力，本产品已顺利开发完成，目前，已在浙江、云南等多省上线使用，取得客户和公司领导的一致好评。 正文 近年来，随着互联网行业的迅猛发展，公司或组织业务的不断扩张，需求的快速变化以及用户量的不断增加，传统的单块（Monolithic）软件架构面临着越来越多的挑战，已逐渐无法适应互联网时代对软件的要求。在这一背景下，微服务架构模式(Microservice Architecture Pattern)逐渐流行。它强调将单一业务功能开发成微服务的形式，每个微服务运行在一个进程中；采用HTTP等通信协议和轻量级API实现微服务之间的协作与通信。这些微服务可以使用不同的开发语言以及不同数据存储技术，能够通过自动化部署工具独立发布，并保持最低限制的集中式管理。 2015年7月，我所在的公司为全国各级人民检察院开发了行贿犯罪档案互联网查询系统的产品，我担任系统架构师职务，主要负责软件架构和安全体系设计的工作。本文结合作者的实践，论述微服务架构及其应用。首先概述我参与管理和开发，并采用微服务架构开发的工作，然后具体描述微服务架构的特点，最后结合项目描述软件的架构，说明该架构是如何采用微服务架构模式的，并说明采用微服务架构模式后，在软件开发过程中遇到的实际问题和解决方案。
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微服务架构技术规（试行稿） 1总则 目前研发中心的后台开发中，基于Java/Spring MVC/Spring Boot框架开发，每个部门引入的支撑组件却各异，缺乏统一性，甚至每个部门都维护着一堆非业务组件，影响开发人员对快速变化业务支持的专注性。 这套方案的具有较好的可扩展性、可维护性、及良好的代码风格，可以为公司各类型的应用开发提供统一、通用、而强大的基础架构，完全能支持公司所有后台服务沉淀和演化出一个稳健企业中台。 2适用围 本规适用于创维数字本部及各分子公司，在使用微服务技术架构进行系统开发时，需遵循此技术规 3微服务概述 3.1微服务定义 什么是微服务？ 1．微服务- 也称为微服务架构- 是一种架构风格，它将应用程序构建为一组服务 2．高度可维护和可测试 3．松散耦合 4．可独立部署 5．围绕业务能力进行组织。 6．微服务架构支持大型复杂应用程序的持续交付/部署。它还使组织能够
发展其技术堆栈。 Chris Richardson 世界著名软件大师 3.2使用微服务 传统的单体服务，或者模块化不彻底的项目可能存在以下弊端：1．团队职责不清晰 2．构建和部署耗时长 3．全量部署耗时长、影响围广 4．单体只能按整体横向扩展，无法分模块垂直扩展 5．受技术栈限制，团队成员使用同一框架和语言 6．升级和变革技术框架变得困难 随着软件行业的发展和演变，服务器软件进入了微服务化阶段。对服务的可维护性、可扩展性、可用性这些维度更加让从业人员关注。而微服务化正是解决这些观注的良好的解决方案。所以微服务化正是软件发展演化的结果。在新的目项目应该微服务化解决方案。微服务化的程度可以具体项目具体场景决定。 4开发规 4.1基本理念 4.1.1无状态服务(Stateless) 无状态就是一次操作，不能保存数据。
支付场景的微服务架构介绍
支付场景的微服务架构介绍
目录 一、SOA与微服务 (3) 二、老支付架构遇到的挑战 (7) 三、基于微服务怎么做的改造 (9) 四、未来规划 (21)
一、SOA与微服务 在我看来，微服务虽是国外传进来的技术，却和咱们中国的一些理论是挂钩的。所以在正式进入主题之前，先给大家简单介绍一下麦田理论。 1.关于麦田理论 古代周朝时期，老百姓种地实际是没有任何规划的，也没有任何区域的限制，一般来说在地里一会种水稻，一会种小麦，一会种蔬菜地交叉来种，可收成之后发现庄稼受阳光程度非常低，营养非常不均
衡，后期维护成本非常高。直到战国时期，有一位农业专家把地划分为多个区域，每一个区域种一种庄稼，地跟地隔开，形成最初的微服务理念。 过去我们看到的很多文章都只是讲到SOA和微服务之间的比较，我今天在这个基础上加了一个DDD。下面就DDD、SOA以及微服务的演进过程先做个引子。 2.DDD、SOA与微服务
SOA架构 SOA是上一个时代的产物，大概是在2010年之前出现的，最早提出时是提供给传统行业计算领域的解决方案，当时Oracle、IBM也提了很多方案，包括出现的很多流程引擎。
它的思想是将紧耦合的系统，划分为面向业务的粗粒度、松耦合、无状态的服务。在这之后，微服务的提出者基于SOA做了一个改进，就把它变成单一职责、独立部署、细小的微服务，是一个相反的概念。 微服务与DDD 今天我们一说到微服务就会想到DDD，有不少朋友认为DDD就是为微服务而生的。其实不是这样的，我在接触DDD时它最早是用来做UML设计、领域建模的。 DDD讲究充血模型，而J2EE模型以传统的分层架构和Spring架构捆绑在一起形成了以贫血模型为主的架构模式，贫血模型的优点是容易入门、分层清晰，而充血模型要求设计者前期对业务理解较深，不然后期项目会产生混乱。 另外就是DDD思想比较宽泛，导致形成百家争鸣的姿态，没有形成一套固定的方法论。开发者不容易理解，所以后面关注DDD的人变少了，而微服务的提出巧妙地借鉴了DDD里面的限界上下文、子域、领域事件等关键词，在微服务得到越来越多业界认可的情况下，也给DDD带来了重新的焕发。
微服务架构的部署
微服务架构的部署本文从以下几个方面简要说明微服务架构项目的实践经验：架构选型、开发测试环境下的相关工具支持、人员分工及开发部署流程、相关设计及注意事项。最后，将根据实践经验讨论提高微服架构下的开发和运维效率的切实需求，进一步理清本项目所实现的容器服务管理平台的完善性需求。 本项目是一个企业级的容器服务管理平台，该平台的功能是基于容器实现的应用运行环境管理，以及应用开发阶段的持续集成和持续发布。简单的理解该平台的核心功能之一就是管理复杂应用的开发和运维环境，提高微服务架构下的开发和运维效率。项目的开发背景如下： 首先，该系统具有典型分布式应用系统特征： 该平台所运行的服务器配置不高，例如华为RH1288这类低配置服务器，允许硬件失败； 系统平台要求可根据实际用户数的规模进行伸缩部署，保证硬件资源的合理利用； 由于系统平台之上需要运行若干企业应用的开发和运行环境，可靠性是非常重要的，不允许单点失效。 其次，本系统功能复杂，从架构的角度需要将系统分成多个层次和若干个子系统。不同的层次、子系统根据具体情况需要采用不同的开发语言，由不同的开发小组完成。 第三，项目组成员由几个城市的异地团队协同开发，统一的开发环境和协同工具是必不可少的。 针对上述项目背景的考虑，本项目选择基于微服务架构进行项目开发。 开发、测试、部署使用到的工具集 “工欲善其事、必先利其器”，借助适合的流程和相关工具集，才能提高微服务架构下的应用开发效率。本项目利用DevOPs流程并选用一套相关工具集实现应用开发管理，提高开发、测试、部署的效率。 代码库：本项目使用分布式代码库Gitlab，它的功能不限于代码仓库，还包括reviews(代码审查), issue tracking(问题跟踪)、wiki等功能，是代码管理和异地团队沟通、协作工具的首选。 Docker镜像仓库、Docker：本项目用容器贯穿整个软件开发流程，以容器作为应用发布的载体，应用的开发环境和测试发版环境都运行在Docker容器中。对于复杂的开发和运维环境管理Docker具有先天的优势，目前国内外的互联网公司有大多数都已经将Docker应用到了他们的开发或者生产环境中了。 K8s：本项目采用Kubernates作为容器调度管理的基础环境，开发环境、测试环境的Docker容器都由K8s负责调度管理。 Jenkins：快速的部署发布离不开老牌持续集成明星Jenkins，本项目通过Jenkins任务构建代码、将应用打包成Docker镜像，最终发布到K8s环境中将容器运行起来。 Shell脚本：编写Shell脚本将项目打分支、发布应用等开发阶段的配置管理工作自动化，降低运维门槛、提高配置管理和运维的效率。
微服务架构的核心要点和实现原理
微服务架构的核心要点和实现原理
目录 一、微服务架构中职能团队的划分 (3) 二、微服务的去中心化治理 (5) 三、微服务的交互模式 (6) 四、微服务的分解和组合模式 (11) 五、微服务的容错模式 (32) 六、微服务的粒度 (43)
一、微服务架构中职能团队的划分 传统单体架构将系统分成具有不同职责的层次，对应的项目管理也倾向于将大的团队分成不同的职能团队，主要包括：用户交互UI团队、后台业务逻辑处理团队与数据存取ORM团队、DBA团队等。每个团队只对自己分层的职责负责，并对使用方提供组件服务质量保证。如果其中一个模块化组件需要升级、更新，那么这个变更会涉及不同的分层团队，即使升级和变更的改变很小，也需要进行跨团队沟通：需求阶段需要跨团队沟通产品功能，设计阶段需要跨团队沟通设计方案，开发阶段需要跨团队沟通具体的接口定义，测试阶段需要沟通业务回归等事宜，甚至上线都需要跨团队沟通应用的上线顺序。可见在传统的整体架构下，后期的维护成本很高，出现事故的风险很大。 根据康威定律，团队的交流机制应该与架构设计机制相对应。因此，在微服务架构下，职能团队的划分方法是我们首先要考虑的一个核心要素。 微服务时代的团队沟通方式如图1-9所示。
图1-9 微服务架构按照业务的功能进行划分，每个单一的业务功能叫作一个服务，每个服务对应一个独立的职能团队，团队里包含用户交互UI设计师、后台服务开发人员、DBA、运营和运维人员。
在传统的整体架构中，软件是有生命周期的，经历需求分析、开发和测试，然后被交付给运维团队，这时开发团队将会解散，这是对软件的一个“放手”。而在微服务架构中，提倡运维人员也是服务项目团队的一员，倡导谁开发、谁维护，实施终生维护制度。 在业务服务的内部实现需要升级或者变更时，团队内的各角色成员进行沟通即可，而不需要进行跨团队沟通，这大大提高了沟通效率。只有服务之间的接口需要变更时才需要跨部门沟通，如果前期在服务之间的交互上定义了良好的接口，则接口变更的概率并不大，即使接口模式有变更，也可以通过一定的设计模式和规范来解决，可参考1.3.3节。 二、微服务的去中心化治理 笔者曾经在一个互联网平台上工作，平台的决策者倡导建设API网关，所有外部服务和内部服务都由统一的API网关进行管理。在项目初期，中心化的API网关统一了所有API的入口，这看起来很规范，但从技术角度来看限制了API的多样化。随着业务的发展，API网关开始暴露问题，每个用户请求经过机房时只要有服务之间的交互，则都会从API网关进行路由，服务上量以后，由于内部服务之间的交互都会叠加在API网关的调用上，所以在很大程度上放大了API网关的调用TPS，API网关很快就遇到了性能瓶颈。 这个案例是典型的微服务的反模式，微服务倡导去中心化的治理，不推荐每个微服务都使用相同的标准和技术来开发和使用服务。在微服务架构下可以使用C++开发一个服务，来对接Java 开发的另外一个服务，对于异构系统之间的交互标准，通常可以使用工具来补偿。开发者可以开发共用的工具，并分享给异构系统的开发者使用，来解决异构系统不一致的问题，例如：Thrift 远程调用框架使用中间语言（IDL）来定义接口，中间语言是独立于任何语言的，并提供了工具来生成中间语言，以及在中间语言与具体语言之间的代码转换。
基于微服务体系的服务框架的设计
2019年第6期信息通信2019 (总第198期)INFORMATION&COMMUNICATIONS(Sum.No198) 基于微服务体系的服务框架的设计 周素青 (福建信息职业技术学院，福建福州350003) 摘要:与传统的单体架构相比，微服务架构有着基于独立服务、按需收缩、易于开发和维护等优点。文章针对传统单体架构和微服务架构的优劣对比的基础上，提出了如何从零开始构建微服务以及如何将现有的单体应用改遥成微服务的实施方案,通过该方案实现快速有效的模型迁移O 关键词:伸缩立方体;微服务;API Gateway;服务发现 中图分类号：TP39文献标识码:A文章编号：1673?1131(2019)06-0069-04 Title IWIWIWIWIWIWIWIWIWTmeTmeTmeTme Zhou Suqing (Fujian Polytechnic oflnfimnation Technology,fuzhou350003,China) Abstract:Compared with traditional monolithic architecture,micro-service architecture has many advantages,such as indepen-dent service,shrinkage on demand,easy development and maintenance.Based on the comparison of t he advantages and disad-vantages of t raditional monolithic architecture and micro-service architecture,this paper proposes how to build micro-services from scratch and how to transform existing monolithic applications into micro-sravices,through which to achieve rapid and ef-fective model migration. Key words:Scale Cube;micro-service^PI Gateway;Service discovery 1微服务的介绍 1.1微服务的定义 微服务(Microservices)概念的版本很多,这里选取维基百科上的定义作为本文的标准:微服务是一种软体架构风格，它 是以专注于单一责任与功能的小型功能区块为基础，利用模 组化的方式组合出复杂的大型应用程式，各功能区块使用与语言无关的API集相互通讯叫 1.2Scale Cube 说到微服务不能不提到Martin L.Abbott所提出的的三维 图］伸缩立方体(ScaleCube) X轴伸缩是指通过部署多个相同的应用来实现事务的快速扩展。以餐厅厨房为例说明X轴扩展：厨师为了做出一道美食,需要经历选择食材、处理食材、调配酱料、烹饪食材、成品装盘五个步骤。餐厅为了更高效的服务顾客，请来了多名厨师来的完成这些过程，厨师之间制作美食的过程是相互独立的。显而易见，虽然餐厅服务顾客的效率变高了，但是餐厅的成本也大大提高了，同时厨师完成这些过程的复杂度并没有改变，而且为了让厨师提供无差别服务，就需要在厨师之间 “同步数据”，这就需要保持数据的一致性。所以X轴伸缩的不足在于每份都克隆需要访问所有数据，这就需要更多内存实现缓存，运维的成本过高叫 Z轴伸缩，也称为分片，指根据用户的属性对服务进行拆 分。它与X轴伸缩有些许类似,不同之处在于Z轴伸缩只对应用和数据进行分片，每个应用负责对应属性的数据子集。还 是餐厅厨师的例子，厨师制作美味还是需要上面五个步骤，但 是不需要每个厨师都要会做川菜、粤菜、湘菜,根据客户喜好 合理的分配不同菜系的厨师的数量。Z轴伸缩常用在大型数据类集或者差别服务，它不仅提高了缓存的利用率,还提升了 事务的可伸缩性，实现了不同客户群体的故障隔离。这样在 一定程度上提升了餐厅的效率并且减少了餐厅的成本，但是 还是没有减少单个厨师的工作复杂程度，并且对于顾客点单 到分配到具体厨师的过程也提高了复杂度，所以Z轴伸缩不仅没能降低开发和应用复杂度，反而在路由策略上还提高了系统的复杂度，并且涉及到数据重新分区的时候，又将会是一个令人头疼的事情。 与X轴和Z轴的“复制”的做法不同,Y轴伸缩按功能将应用分解成一组具有一定松散耦合度的协作服务，每个服务 实现单个或多个相关的功能。Y轴伸缩基于不同的业务来分解工作职责。比如餐厅老板意识到降低厨师的工作流程的复 杂度才是提高效率、降低成本最有效的手段，于是请来配菜师 傅员责选择食材、调配酱料，砧板师傅员责处理食材，这样厨师就只需要烹饪食材和成品装盘两个步骤了。这样就降低了厨师的工作复杂度,同时对于餐厅也可以减少一定量的厨师,增加的只是薪资远低于厨师的配菜师傅和砧板师傅，餐厅的成本也就降低了，大家都能更专业更有效的完成自己的工作。 三个维度特点各不相同，各自独立,但每个维度都可以按 各自的需要扩展。X轴扩展能够解决系统的事务员载压力,但是如果系统的复杂度或面对的吞吐量不断增加，或者需要差 异化服务时,X轴扩展就无法满足需求了。此时可以分别通过 69
微服务架构设计方案
微服务架构设计方案
引言：“微服务”是当前软件架构领域非常热门的词汇，能找到很多关于微服务的定义、准则，以及如何从微服务中获益的文章，在企业的实践中去应用“微服务”的资源却很少。本篇文章中，会介绍微服务架构（Microservices Architecture）的基础概念，以及如何在实践中具体应用。 1.单体架构(Monolithic Architecture ) 企业级的应用一般都会面临各种各样的业务需求，而常见的方式是把大量功能堆积到同一个单体架构中去。比如：常见的ERP、CRM等系统都以单体架构的方式运行，同时由于提供了大量的业务功能，随着功能的升级，整个研发、发布、定位问题，扩展，升级这样一个“怪物”系统会变得越来越困难。单体架构的初期效率很高，应用会随着时间推移逐渐变大。在每次的迭代中，开发团队都会面对新功能，然后开发许多新代码，随着时间推移，这个简单的应用会变成了一个巨大的怪物。 图1：单体架构 大部分企业通过SOA来解决上述问题，SOA的思路是把应用中相近的功能聚合到一起，以服务的形式提供出去。因此基于SOA架构的应用可以理解为一批服务的组合。SOA带来的问题是，引入了大量的服务、消息格式定义和规范。 多数情况下，SOA的服务直接相互独立，但是部署在同一个运行环境中（类似于一个Tomcat实例下，运行了很多web应用）。和单体架构类似，随着业务功能的增多SOA的服务会变得越来越复杂，本质上看没有因为使用SOA而变的更好。图1，是一个包含多种服务的在线零售网站，所有的服务部署在一个运行环境中，是一个典型的单体架构。
单体架构的应用一般有以下特点： ?设计、开发、部署为一个单独的单元。 ?会变得越来越复杂，最后导致维护、升级、新增功能变得异常困难 ?很难以敏捷研发模式进行开发和发布 ?部分更新，都需要重新部署整个应用 ?水平扩展：必须以应用为单位进行扩展，在资源需求有冲突时扩展变得比较困难（部分服务需要更多的计算资源，部分需要更多内存资源） ?可用性：一个服务的不稳定会导致整个应用出问题 ?创新困难：很难引入新的技术和框架，所有的功能都构建在同质的框架之上 2.微服务架构（Microservices Architecture） 微服务架构的核心思想是，一个应用是由多个小的、相互独立的、微服务组成，这些服务运行在自己的进程中，开发和发布都没有依赖。 多数人对于微服务的定义是， 把本来运行在单体架构中的服务拆分成相互独立的服务，并运行在各自的进程中。在我看来，不仅如此。最关键的地方在于，不同的服务能依据不同的业务需求，构建的不同的技术架构之上，并且聚焦在有限的业务功能之上。 因此，在线零售网站可以用图2的微服务架构来简单概括。基于业务需求，需要增加一个账户服务微服务，因此构建微服务绝不是在单体架构中把服务拆分开这么简单。
微服务架构的基础框架选择
微服务架构的基础框架选择：Spring Cloud还是Dubbo 最近一段时间不论互联网还是传统行业，凡是涉及信息技术范畴的圈子几乎都在讨论微服务架构。第一次实施微服务架构时，我们应该选择哪个基础框架更好呢？ Round 1：背景 Dubbo，是阿里巴巴服务化治理的核心框架，并被广泛应用于阿里巴巴集团的各成员站点。阿里巴巴近几年对开源社区的贡献不论在国内还是国外都是引人注目的，比如：JStorm捐赠给Apache 并加入Apache 基金会等，为中国互联网人争足了面子，使得阿里巴巴在国人眼里已经从电商升级为一家科技公司了。 Spring Cloud，从命名我们就可以知道，它是Spring Source 的产物，Spring 社区的强大背书可以说是Java 企业界最有影响力的组织了，除了Spring Source 之外，还有Pivotal 和Netfix是其强大的后盾与技术输出。其中Netflix 开源的整套微服务架构套件是Spring Cloud 的核心。 小结：如果拿Dubbo与Netflix 套件做对比，前者在国内影响力较大，后者在国外影响力较大，我认为在背景上可以打个平手；但是若要与Spring Cloud 做对比，由于Spring Source 的加入，在背书上，Spring Cloud 略胜一筹。不过，英雄不问出处，在背景这一点上，不能作为选择框架的主要因素，当您一筹莫展的时候，可以作为参考依据。 Round 2：社区活跃度 我们选择一个开源框架，社区的活跃度是我们极为关注的一个要点。社区越活跃，解决问题的速度越快，框架也会越来越完善，不然当我们碰到问题，就不得不自己解决。而对于团队来说，也就意味着我们不得不自己去维护框架的源码，这对于团队来说也将会是一个很大的负担。 下面看看这两个项目在github上的更新时间， Dubbo：https://https://www.360docs.net/doc/4a8790521.html,/dubbo 最后更新时间为：2016年5月6日