微服务部署架构,微服务入门｜微服务架构怎么设计

微服务部署架构,微服务入门｜微服务架构怎么设计详细介绍

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微服务架构是什么

微服务架构，作为一种创新的技术方法，致力于在中间层进行分解，将复杂的系统拆分成多个小型的、独立的应用程序——微服务。这些微服务不仅可以部署在不同的服务器上，还可以在相同的服务器但不同的容器中运行。这种设计理念确保了应用的故障隔离性，即当一个微服务出现故障时，不会波及其他服务，同样，单个服务的负载也不会对其他服务造成影响。

微服务架构的代表框架如Springcloud和Dubbo等，为开发者提供了强大的支持。而谈到微服务的先驱人物，马丁·福勒教授为我们提供了这样的概述：虽然目前业界对于微服务的定义尚无统一标准，但通常而言，它是一种架构模式或风格。这种模式主张将单一的大型应用拆分为多个小型的、独立的服务。每个服务都在自己的进程内运行，并通过轻量级的通信机制（如基于HTTP的RESTful API）进行协调和配合，最终为用户提供价值。

每个微服务都是根据具体业务需求构建的，具备独立部署的能力，可以投放到生产环境或类生产环境中。同时，我们应避免采用统一的、集中的服务管理机制，而是根据业务上下文，选择最适合的语言和工具进行构建。这种灵活性使得微服务能够支持使用多种语言编写服务和不同的数据存储方式。

六种常见的微服务架构模式分别为：

1. 聚合器微服务设计模式：此模式通过聚合多个服务的功能来实现应用程序的需求。它可以是简单的Web页面，也可以是高层次的组合微服务，进一步处理和发布数据。每个服务都有其独立的缓存和数据库。

2. 代理微服务设计模式：这是一种聚合模式的变体，其中客户端不负责数据聚合，而是根据业务需求调用不同的微服务。代理可以仅委派请求或进行数据转换工作。

3. 链式微服务设计模式：此模式涉及一系列服务的同步调用，形成一个合并的响应。然而，由于这种模式可能导致客户端长时间等待，因此服务调用链不宜过长。

4. 分支微服务设计模式：此模式是对聚合器模式的扩展，允许同时调用两个微服务链。

5. 数据共享微服务设计模式：在从单体应用到微服务架构的过渡阶段，当两个服务之间存在强耦合关系时，可以采用此模式来共享缓存和数据库存储。但对于新建的基于微服务的应用程序而言，这并不是推荐的做法。

6. 异步消息传递微服务设计模式：虽然REST设计模式广受欢迎，但它是同步的，可能造成阻塞。因此，部分微服务架构可能会选择使用消息队列来代替REST请求/响应的模式进行异步通信。

这些设计模式和服务架构理念共同构成了微服务的核心内容，为现代软件开发提供了强大的支持。

微服务入门｜微服务架构怎么设计

在微服务架构中，我们将一个单一的应用程序拆分为一系列细小的服务组件，每个组件运行在其独立的进程中，并采用如RESTful API之类的轻量级机制进行交互。这些服务以业务能力为核心，使用自动化部署机制独立部署。同时，服务开发支持多种语言和技术进行数据存储。微服务的核心特征如下：

通过实施微服务架构到生产项目中，我们需面对一系列挑战。例如，在微服务业务架构图中展示的那样，当我们将业务如商户服务A、订单服务B和产品服务C等拆分为独立的微服务应用时，我们可能会遇到多种问题：

1. 客户端如何有效地访问这些分散的服务？

2. 如何实现各个微服务之间的顺畅通信？

3. 面对众多的微服务，如何进行实现和管理？

4. 当某个服务出现异常宕机时，应如何应对？

在传统的单体应用开发中，所有服务均为本地化，前端UI界面和移动端APP可以直接访问后端服务器程序。然而，在微服务架构中，服务被拆分并运行在独立的进程中。这导致后台拥有N个服务，前台需要管理这些服务，每个服务的更新和升级都可能导致前台和移动端APP的重新部署或重新发包。尤其是在业务需求快速发展的当下，业务的频繁变更给微服务管理带来了巨大的挑战。

除了管理难题外，众多小服务的调用也带来了不小的网络开销。此外，考虑到用户在进行业务操作时往往涉及跨业务模块，并且需要保持有状态的信息，这种传统的微服务架构在内部通常是无状态的，因此无法满足这一需求。

为了解决上述问题，我们引入了网关（APIGateway）技术。网关可以是一个软硬一体的盒子、一个简单的MVC框架或一个Node.js服务端等。其核心作用是为前台（通常是移动应用）提供后台服务的聚合，解除服务之间的耦合。然而，APIGateway也有可能成为单点故障点或性能瓶颈。

在微服务间的通信方面，我们主要采用进程间通信（IPC）的方式。这包括同步调用和异步消息调用两种方案。同步调用较为简单且一致性较强，但可能存在调用问题和性能体验上的不足。而异步消息调用则能降低服务间的耦合度，并作为调用间的缓冲。它可能带来数据最终一致性的问题以及需要引入独立的Broker等问题。但总体而言，异步消息调用在分布式系统中具有广泛的应用。

在多服务管理方面，我们通常通过服务注册与发现的方式来解决。具体而言，当服务上线或下线时，会通过特定的服务管理框架（如Zookeeper等）进行注册或下线通知。这涉及到客户端和服务端的两种实现方式，各有优劣。

值得注意的是，微服务架构的实施也带来了一定的风险。由于网络的不可靠性，我们必须确保任一服务环节的故障都不会影响整体链路。因此，需要采取相应的保障措施，如冗余部署、负载均衡和服务监控等手段来降低这些风险。

综上所述，微服务架构为业务提供了更大的灵活性和可扩展性，但同时也带来了管理和技术上的挑战。需要我们在实施过程中综合考虑各种因素，确保系统的稳定性和性能。