微服务架构

架构风格演变

• 单体架构 Monolithic：集成所有功能，开发部署简单但易形成“泥球结构”。
• 分层架构 Layered：结构化设计、关注分离，但仍有耦合问题。
• SOA架构：服务间通信通过企业服务总线 ESB，模块化强，但总线复杂性高。
• 微服务架构 MSA：将应用拆分为可独立部署的小服务，通信轻量，支持独立伸缩。

架构风格的演变

微服务架构特点

微服务架构是一种将单体应用拆分为细粒度的服务，并使其运行在独立进程中，服务之间采用轻量级通信机制 (如HTTP RESTful API) 进行交互的架构风格。这些服务围绕系统的业务能力构建，且可以通过全自动的部署机制进行独立部署。服务可以进行分布式管理，从而支持不同的编程语言进行开发和不同的数据存储技术进行存储。

微服务架构

微服务架构的特性包括：组件化、围绕业务能力组织、内聚解耦、去中心化、基础设施自动化、高可伸缩性等。

微服务架构设计

微服务架构设计的核心是将应用拆分为多个小型、独立的服务，每个服务专注于特定的业务功能。微服务架构模式语言（一组设计模式）包括：

• 拆分模式：将单体应用拆分为多个小服务，每个服务独立部署和扩展。
  • 根据业务能力进行服务拆分
  • 根据子域进行服务拆分：领域驱动设计（DDD）中的子域划分
  • 根据动静态调用关系拆分：针对棕地系统进行分析。
• 通信模式：使用轻量级协议（如HTTP RESTful API、gRPC）进行服务间通信。
  • 断路器模式：避免由于服务故障或网络中断所引起的故障蔓延到其他服务。
  • 应用层服务发现模式：服务实例使用服务注册表自注册，客户端查询服务注册表以获取服务实例的列表。
  • 平台层服务发现模式：注册服务器处理注册，而不是服务本身向服务注册表注册自己。注册服务完全交给部署平台。
  • API Gateway 模式：API Gateway 作为进入基于微服务应用的入口点，提供统一的API接口，处理请求路由、负载均衡、安全认证等。
• 部署模式：将服务部署到独立的进程或容器中，或使用 Serverless 技术。
  • 单主机部署多个服务实例
  • 单主机部署多个服务实例
  • 将服务部署到虚拟机
  • 将服务部署到容器
  • 服务部署平台
  • 无服务器部署
• 可观测性模式：观测各个服务的运行状态和性能。
  • 日志聚合
  • 审计日志
  • 应用程序指标
  • 分布式跟踪：为每个外部请求分配一个唯一的外部请求 ID，可分析请求如何从一个服务流向下一个服务。
  • 异常跟踪
  • 健康检查 API：使用 ping-echo 模式监控服务健康状态。