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架构理念

微服务就是一些协同工作的,小而自治的服务。

很小,专注做好一件事

随着需求的迭代,新功能的增加,代码库往往会变得越来越大,尽管我们极力希望在巨大的代码库中做到清晰的模块化,但事实上模块与模块之间的界限很难划分得清楚,逐渐地相似的功能代码在代码库中随处可见,以致于在迭代时想要知道该在什么地方做修改都很困难,修复 Bug 和增加新特性新功能越来越难。在一个单体系统中,通常会创建一些抽象层或者实现模块化来保证代码的 内聚性,从而避免上面提到的问题。

根据 Robert C. Martin 的一个对 单一职责原则 (Single Responsibility Principle) 的论述:“把因为相同原因而变化的东西聚合到一起,把因为不同原因而变化的东西分离开来。” 该论述很好地强调了内聚性这一概念。

微服务则将这一理念应用在独立的服务上,根据业务的边界确定服务的边界,每个服务专注于服务边界之内的事情,因为可以避免很多由于代码库过大衍生出来的各种问题。那么一个微服务到底应该多微小?足够小即可,不要过小。那么怎么衡量一个系统是否拆足够小了呢?当你面对这个系统时,不会再有 “过大” 想要拆小它的欲望时,那么它应该就足够小了。服务越小,微服务架构(Microservice) 的优点和缺点也就越明显,使用的服务越小,独立性带来的好处就越多,但管理大量的服务也会更加复杂。

自治性

一个微服务就是一个独立的实体,它可以独立被部署,也可以作为一个操作系统进程存在。服务与服务之间存在隔离性,服务之间均通过网络调用进行通信,从而加强服务之间的隔离性,避免紧耦合。服务之间应该可以彼此独立进行修改,并且某一个服务的部署不应该引起该 服务消费方(Service Consumer) 的变动。这就要求我们需要考虑这些 服务提供方(Service Provider) 什么应该暴露,什么应该隐藏,如果暴露得过多,那么 服务消费方(Service Consumer) 会与该服务的内部实现产生耦合,这会使得服务直接产生额外的协调工作,从而降低了服务的自治性。

主要好处

技术的异构性

在一个由多个服务相互协作的系统中,可以在不同的服务中选用最适合该服务的技术,且由于服务间通过网络调用,服务的实现不会受限于系统的实现语言或框架。也就意味着当系统中一部分需要做性能提升,可以使用性能更好的技术栈重新构建该部分的实现。

弹性

实现弹性系统的一个关键概念就是 舱壁(Bulkhead),如果系统中的一个组件或一个服务不可用了,但并没有导致级联故障,那么系统的其它部分还可以正常运行。微服务的 服务边界 很显然就是一个 舱壁(Bulkhead),在 单体架构(Monolithic architecture) 系统中,也就是传统的 PHP-FPM 架构下的系统中,如果某个部分不可用,那么大部分情况是所有功能都不可用,虽然可以通过负载均衡等技术将系统部署在多个节点上面降低系统完全不可用的概率,但对于 微服务架构(Microservice) 系统而言,其架构本身就能够很好地处理服务不可用和功能降级等问题。

扩展

一个 单体架构(Monolithic architecture) 的系统只能作为一个整体进行扩展,即使系统中只有一小部分存在性能问题。如果使用较小的多个服务,则可以只对需要扩展的服务进行扩展,这样可以把那些不需要扩展的服务运行在更廉价的服务器上,节省成本。

简化部署

在代码量庞大的 单体架构(Monolithic architecture) 系统中,即使只修改了一行代码,也需要重新部署整个系统才能够发布该变更,这种部署影响很大、风险很高,因此涉及到的干系人不敢轻易做部署,于是在实际的操作中部署的频率就不变得很低,版本与版本之间会对系统做了很多的功能或 Bugfix,并一次性将大量的变更一次性发布到生产环境中去,但两次发布之间的差异越大,出错的可能性就更大。当然在传统的 PHP-FPM 架构下的开发中,我们可能不会存在这样的问题,因为热更新是一种天然的存在,但利弊是同时存在的。

与组织架构相匹配

单体架构(Monolithic architecture) 下,且团队的结构也是 “分布式” (异地) 的情况下,大量工程师的代码提交导致的代码冲突与异地的迭代沟通会使维护系统变得更加的复杂,我们都知道一个合适的团队规模的人在一个小型的代码库上工作可获得更高的生产力,那么服务的拆分和归属便能很好的划分相关的职责。

可组合性

分布式系统面向服务架构(SOA) 声称的主要好处是易于重用已有的功能,那么在 微服务架构(Microservice) 下,更细粒度的服务拆分会将这一优点体现得更淋漓尽致。

可重构性高

如果您面对的是一个大型的 单体架构(Monolithic architecture) 系统,里面的代码混乱而丑陋,所有人都不敢轻易去重构它。但当你面对的是一个小规模的细粒度的服务时,重构一个服务甚至重写一个对应的服务都是一件相对可操作的事情。在一个大型的 单体架构(Monolithic architecture) 系统一天删除上百行代码,您可以确信不会引发任何的问题吗?但在良好的 微服务架构(Microservice) 下,我相信直接删除一个服务您也可以游刃有余。

没有银弹 No Silver Bullet

虽然 微服务架构(Microservice) 好处众多,但 微服务不是银弹 !!! ,您需要面对所有分布式系统都需要面对的复杂性,你可能需要在部署、测试和监控上做很多的工作,在服务间调用、服务的可靠性上做很多工作,甚至您还需要处理类似于 分布式事务 或者与 CAP 相关的问题。尽管 Hyperf 已经为您解决了许多的问题,但在实施 微服务架构(Microservice) 之前您的团队必须储备足够的分布式系统相关的知识体系,以面对很多您在 单体架构(Monolithic architecture) 下可能没有面临过甚至没有考虑过的问题。

| 本章节部分内容译自 Sam Newman 的 《Building Microservices》

原文地址:https://www.bookstack.cn/read/hyperf-1.1.20/microservice.md
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