软件体系结构结课报告国梁

微服务架构是一种从SOA架构演化过来的新型架构。微服务架构具有许多优点。例如在微服务架构中每个服务都有其自己单独的数据库,能够单独部署,并在其自己的进程中运行而互不影响等。微服务架构的这些优点使得它更适合互联网公司敏捷开发、快速迭代版本。

传统架构,也就是单体式应用的所有业务模块都会在一个项目中开发,并最终打包成一个war部署在tomcat上。传统架构是一种很自然的架构,非常适合个人和小团队开发。但传统架构也存在着许多问题。首先是耦合度太高,它的处理请求的所有逻辑都在一个进程中运行,一个模块出错会影响到其他模块。其次,每一次对应用程序进行修改都需要重新编译和部署整个程序。并且随着项目功能的逐渐增大,应用程序会变得越来越庞大,以至于企业敏捷开发和部署都举步维艰。同时,传统架构也因代码冲突问题,不适合中大规模团队开发。

为了改进传统架构的缺点,分布式架构被提了出来。分布式架构将传统的项目以项目模块拆分成多个子项目。每个项目中都有自己独立的数据库和redis等。相比于传统架构,分布式架构项目粒度更加细腻,耦合度更低,更加适合互联网公司开发。分布式架构的缺点在于它需要开发大量的远程通讯接口,增加了应用设计和研发的复杂度。此外,随着节点数的增加和分布部署,对运维管理、异常处置也提出了更高的要求。

SOA架构也是基于分布式架构演变过来的。SOA架构意为面向服务。它将共同的业务代码抽取出来,提供给其他接口调用。服务与服务之间采用RPC远程调用技术。它的特点是底层基于SOAP或者ESB实现,底层使用HTTP或者HTTPS+XML数据交换格式实现。SOA架构也具有许多不足的地方。首先是它依赖于复杂的中心化服务发现机制。其次SOA架构采用SOAP协议,而SOAP中XML传输协议比较占用宽带,报文有大量冗余数据,不适合高并发开发。最后,SOA架构服务管理混乱,缺乏服务管理,带来了管理上的不便。

微服务架构也从SOA架构演变过来。在微服务架构种,每个服务只负责非常明确、独立、简单的任务处理,并将处理结构以API的形式返回给外部。从实践的角度来看。微服务时对整个软件平台或项目的细粒化拆分,拆分后的所有微服务独立运行,互不干扰。每个微服务都运行在独立的容器中。

因为微服务架构比SOA架构在粒度上更加精细,所以更能让专业的人更加专注做其专业的事情。同时服务与服务之间采用HTTP协议+json数据传输格式通信。

微服务架构的优势在于,首先通过分解巨大的单体式应用为多个服务的方法解决了单体式应用过于庞大的问题。在功能不变的情况下,单体式应用被分解为多个可管理的分支或服务。每个服务都有一个用RPC或者消息驱动API定义清楚的边界。微服务架构模式给采用单体式编码方式很难实现的功能提供了模块化的解决方案,由此,单个服务很容易开发、理解和维护。

其次,微服务架构使得每个服务都可以有专门开发团队来开发。开发者可以自由选择开发技术,提供API服务。

再次,微服务架构模式是每个微服务独立的部署。开发者不再需要协调其它服务部署对本服务的影响。这种改变可以加快部署速度。UI团队可以采用AB测试,快速的部署变化。微服务架构模式使得持续化部署成为可能。

最后,微服务架构模式使得每个服务独立扩展。你可以根据每个服务的规模来部署满足需求的规模。甚至于,你可以使用更适合于服务资源需求的硬件。

微服务架构也像任何其它科技一样有不足之处。微服务架构应用是分布式系统,由此会带来固有的复杂性。开发者需要在RPC或者消息传递之间选择并完成进程间通讯机制。更加严重的是他们必须写额外代码来处理消息传递中速度过慢或者不可用等局部失效问题。相对于单体式应用中通过语言层级的方法或者进程调用,微服务架构下这种技术显得更复杂一些。

第二个关于微服务的缺点来自于分区的数据库架构。商业交易中经常需要同时给多个业务主体更新消息。这种交易对于单体式应用来说很容易,因为只有一个数据库。但在微服务架构应用中,则需要同时更新不同服务所使用的不同的数据库。使用分布式交易并不一定是好的选择。最终,开发者不得不使用一个最终一致性的方法,从而再一次对开发者提出了更高的要求和挑战。

最后,部署一个微服务架构应用也很复杂。一个微服务架构应用常常由大量服务构成。例如Hailo有160个不同服务构成,NetFlix有大约600个不同服务构成。每个服务都有多个实例。这么多实例单纯靠人工的力量来监测是非常费时费力的一件事。因此成功部署一个微服务架构应用需要开发者有足够自动化的控制部署方法。

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