漫谈何时从单体架构迁移到微服务？

悠悠 2022-03-27 21:09 276阅读 0赞

> 原文：[https://www.cnblogs.com/jackyfei/p/10107510.html][https_www.cnblogs.com_jackyfei_p_10107510.html]
> 
> 面对微服务如火如荼的发展，很多人都在了解，学习希望能在自己的项目中帮得上忙，当你对微服务的庐山真面目有所了解后，接下来就是说服自己了，到底如何评估微服务，什么时候使用微服务，什么时间点最合适，需要哪些技术储备和资源投入等等，这些都是你需要面对和解决的。
> 
> 本文从单体架构，微服务架构，微服务风险评估，微服务落地条件等几个方面探讨微服务的落地过程，希望对你有所启发。

讲解微服务之前，我们先简单了解下单体架构。

# 一、单体架构 #

![127185-20181212150707536-1430699536.png][]

### 单体架构的优点： ###

*  快速开发和验证想法，证明产品思路是否可行

*  投入资源和成本，包括人力和物力相对比较节约

### 单体架构的缺点： ###

随着业务的复杂度增加，单体的灵活度会逐渐下降，比如：

*  IDE过载：随着代码量增加，代码整体编译效率下降。

*  规模化：无法满足团队规模化高效开发。

*  系统开发、测试、部署的冲突和效率低下等问题

*  只能关注一套技术栈

*  应用扩展性比较差

*  海量用户高并发访问数量有限

### 单体适用场景： ###

架构设计的三大原则告诉我们，架构需要的是**简单、适度、演化。**

**　　**对于项目起步阶段，单体是最高效也是最节省成本的方式。因为初期阶段，由于人力，成本，业务熟悉程度，微服务技术积累等因素，如何过度设计可能工期和复杂度会急剧上升，造成交付困难，问题百出，从而错过了时间窗口。最合适，简单的方式还是单体优先，这是创业公司的特点决定的。当然设计面向微服务的单体架构也是一种聪明的方法，这遵守了系统演化的法则。

### 单体分层目的： ###

无论采取何种维度的架构分层，分层的**最核心目的**是保证各层之间的差异足够清晰，边界足够明显，为将来可能产生的变化提供最容易、最小化的修改。比如客户端要从安卓替换为IOS，底层无须任何改动，就像替换积木一样。又比如，设备需要接入新的设备或协议，其他层也不需要做任何变化，可以无缝平滑接入任何设备。

### 建议 ###

如果前期在业务不十分清晰，求的是验证想法，证明产品思路是否可行性，并且业务量不大，仅限于省级范围，建议只要对当前架构稍加改良升级就可以了，这样改动量相对较小，且至少能支撑一定时间段的业务增长。

# 二、微服务架构 #

### 微服务的优势 ###

支撑的业务更加庞大，可以支撑海量用户高并发和海量设备接入，支持分布式多机房，多区域部署，支持服务器无限扩容。支持私有云，公有云，混合云等部署方式。所以微服务是大多数互联网公司的首选。

### 微服务的代价 ###

*  **技术门槛高：**微服务包括，服务描述，注册中心，服务框架，服务监控，服务追踪，服务治理等几大基本组件，以上每个组件缺一不可，每个组件展开又包括很多技术门槛，比如，容器技术，持续部署，DevOps等相关概念。
 *  **复杂性增加：**相对单体架构将所有功能打包部署在一起，集中地进行开发、测试和运维，微服务会将这些单体的服务进行拆分部署，业务拆分粒度是一个难点，拆分后服务聚合也是一个麻烦。因为服务粒度增加后，相互调用，相互依存，所以问题排查难度会增加，就需要一套完整的服务监控，服务跟踪和治理的系统。
 *  **观念变化：**微服务不仅仅是技术的升级，更是开发方式、组织架构、开发观念的转变。
 *  **前期投入成本较高**

### 微服务架构图 ###

微服务架构图谱谷歌或Bing下，可以看到各种各样的架构图，源于业务和架构师自身的喜好或者粗细粒度，但是每个架构图的基本组件和架构分层都差别不大，只是有的细一些，有的粗一下。比如有客户端层，容器层(K8S)，API Gateway，微服务集群层，EventBus层是必须要有的，至于服务监控和服务跟踪、服务治理本身就是一个完整的系统，粒度就没有细了。基于这些概念，我把架构图稍微细化一下，这里省去服务监控跟踪和治理的部分，后续单独抽离出来分析。

这边的架构图谱相对[之前的架构图][Link 1]，更加贴近业务，粒度也更细，虽然个别组件有所省略，比如跟踪和治理部分。

![127185-20190108144805986-1531038758.png][]

以上架构图主要分4层，每个层次遵循**架构分层的核心思想**：关注点分离，职责各异，边界清晰。

第1层：客户端：理论上包含一切可以联网的设备，包括移动设备，Android、IoS、Pad、微信、微博、QQ、Web、各自浏览器、物联网设备等等……

第2层：API网关：包括服务注册，发现，认证授权，单点登录，熔断，限流……网关的知识点丰富，是微服务的核心之一。

*   *  假如网关对外提供统一的地址：[www.jackyfei.com][]

第3层：微服务集群：包括各种具体的microservice，比如纵向划分的业务服务(用户服务，订单服务，……)，横向划分的基础或公共服务(元数据服务，公共服务……)

其他微服务的地址可能是这样的：

*   *  用户服务：1.[user.jackyfei.com][www.jackyfei.com]
     *  订单服务：2.[order.jackyfei.com][www.jackyfei.com]
     *  元数据服务：3.[base.jackyfei.com][www.jackyfei.com]
     *  消息服务：4.[msg.jackyfei.com][www.jackyfei.com]

第4层：事件总线：Event Bus 目的是消息解耦，不要让服务之间直接的链接。不同与SOA的服务总线，事件总线相对比较轻量，经常基于消息队列引擎进行解耦，目的是为了让服务之间的关联弱化，不直接进行关联。很多时候用的是相对稳定、可靠、企业级的RabbitMQ。

微服务的架构其实不难，根据以上的架构，每种业务都可以进行套用，这里的难点在于服务的划分和粒度控制，另外如何管理膨胀的服务是一个麻烦事。

# 三、何时采用微服务? #

### 3.1杨波说 ###

这里引用架构师**杨波**(**前Ebay架构师，目前任职拍拍贷研发部总监，资深技术架构师，微服务技术专家**)的一些观点：

“企业一开始不推荐直接使用微服务，因为微服务需要前期基础设施的投资，复杂性很高，如果对问题领域并不是很理解，一开始用微服务，你很难去划分服务的边界，你的生产力反而会比较低，而且你花了很大精力进行开发，你的产品并没有被市场验证过，有可能会失败，所以这个选项风险会比较高。所以我们推荐的是单块优先，先从单块运用做起，这样成本低，团队成员也比较少，无须太多研发投入，就可以交付一些基本的功能给客户使用。

随着应用越来越成功，客户增加，你的系统复杂度会越来越高，就会出现单块应用和团队规模之间的矛盾，生产力会随着业务复杂度逐渐降低。所以在一些初创型公司，你更多看到的是单块应用，只有一些中大型的公司会看到微服务架构。”

![127185-20181212110805351-472658888.png][]

“交叉点表明，业务已经到达了一定的复杂性，单块应用已经无法满足业务增长的需要，研发效率开始下降了，而微服务可以提升研发和交付的效率。这个点需要架构师去综合，权衡。个人经验，一般团队需要达到百人规模，才去考虑微服务。”

以上的观点讲的很中肯，给我的启发和帮助非常大。这里的交叉点怎么来确定和评估是重点，比如我们上线一个社交姑且叫抖信，初期为了快速上线，验证可行性，可以只开发首页聊天、通讯录、评论等基本功能。产品上线后，经过一段时间的运营，用户开始逐步增多，可行性验证通过，下一阶段就需要进一步增加更多的新特性来吸引更多的目标用户，比如再给这个社交抖信添加朋友圈、消息通知、游戏、电商等等功能。

“一般情况下，这个时候就需要大规模地扩张开发人员，以支撑多个功能的开发。如果这个时候继续采用单体应用架构，多个功能模块混杂在一起开发、测试和部署的话，就会导致不同功能之间相互影响，一次打包部署需要所有的功能都测试 OK 才能上线。

不仅如此，多个功能模块混部在一起，对线上服务的稳定性也是个巨大的挑战。比如 A 开发的一个功能由于代码编写考虑不够全面，上线后产生了内存泄漏，运行一段时间后进程异常退出，那么部署在这个服务池中的所有功能都不可访问。

根据我的实际项目经验，一旦单体应用同时进行开发的人员超过 10 人，就会遇到上面的问题，这个时候就该考虑进行服务化拆分了。”**---胡忠想(微博微服务技术专家)**

至此，我们何时采用微服务已经十分明确了，关键是**业务复杂度**和**团队规模**两大要点，而业务复杂度和市场窗口是权衡和抉择的首要因素。

### 3.2微服务落地条件评估 ###

一般情况下，业务系统引入新技术就必然会带来架构的复杂度提升，在具体决策前，你先要认识到新架构会带来哪些新的问题，这些问题你和你的团队是否能够解决？如何解决？是自己投入人力建设，还是采用业界开源方案？假如你和我一样都是微服务的旁观者或者学习者，那么下面的评估也许对你又所参考。

### 3.2.1落地方式选择 ###

不同的落地方式决定不同的资源配置。

**方式一：**借力外部架构咨询公司提供架构DEMO和培训服务助推内部团队技术转型升级。

**方式二：**招聘相关经验丰富的人员进来，自行研究和搭建架构并做内部培训，推动团队技术升级。

**建议：**如果比较紧急，采用第一种方式，因为招聘匹配的人才比较困难，等不起。但是不管是那种方式，对于团队来说都需要一定的技术人才储备方便后续交接和运维。

### 3.2.2人才储备 ###

这里分成两类人员，一类是研究型，一类是应用型。研究型主要是以技术攻坚为主，负责微服务的核心组件的研究和开发，比如服务发布和订阅，服务跟踪和监控，服务的治理；应用型主要是负责技术理解应用为主。

![127185-20181212134036908-1461240595.png][]

### 3.2.3技术储备 ###

[微服务相关技术栈][Link 1]和微服务周边技术栈。周边技术栈包括领域驱动涉及，持续交付，分布式至少，负载均衡，CAP理论，缓存原理，DevOps和容器化技术。

### **3.2.4团队规模评估** ###

**　　**杨波在给微服务的开发团队规划时候给了一个百人左右的大概预估，至于到底需要多少开发人员就没有细说，可能作者本身呆过的公司都是大厂，对人力成本控制没有那么大的包袱，对于中小企业，人力是最贵的成本。如果要一定要上微服务，该怎么办？

对于微服务的团队规模众说纷纭，有的说要百来号人；有的说需要精兵10人左右；有的说和人数没有关系，只和业务有关；有的说一个懂微服务的架构师也能搞定。这些说法都比较笼统，如果你想上微服务，人力评估包括人力、能力、人数等等，这些因素还是非常重要的，毕竟成本才是商业的本质，有可能不客观的规划会导致项目的溃败。

对于微服务的团队规模是哪些方面决定的呢？我觉得至少要从以下两个维度来评估：

**业务规模：**如果你们的业务架构非常复杂，有仓储系统开发，ERP系统，OA系统，订单系统等等，业务越多，需求人数越多(这里人数指的都是后台开发人数)。

**技术能力：**另外，别忘了非功能性的开发，比如API网关，服务跟踪、治理等也是需要人去开发和维护的，这些非功能性的核心组件需要多少人，由于没有完整的开发经验，加上个别组件，比如跟踪系统，开发的程度可深可浅，开发周期可长可短，以目前个人的经验还无法给与合理的建议。可能牛人1个人两周就够了，也可能高级开发2个人，一人分工三个核心组件，两周也够用。或者架构外包，只要交接的人能跟上，也是一种解决方案。

总结：1个精通微服务落地经验的架构师是必不可少的，围绕架构师周边一帮高级开发，按根据实际业务来确定，一般一个开发负责2-3个核心模块，不宜太多，比如目前核心模块有8个，对应人数配置大概在3-4个左右。

### 3.3转微服务风险评估 ###

### **3.3.1重写面广** ###

由于是架构级别的调整，之前能保留下来的大部分是解耦比较好的代码，比如前端代码，采集服务代码，部分业务逻辑代码，所以对现有框架冲击面比较大。

### **3.3.2复杂度高** ###

因为微服务是一种观念和思想，又是新近技术，本身就有各种架构实现方式和技术解决方案。所以对技术人员来说，对比选型本身就是一个考验。加上本身涉及的技术面就比较广，所以复杂度和门槛相对比较高。

但是该技术发源于亚马逊，经过近些年的发展，虽然还在发展，但是已经相对成熟。

### 3.3.3人员配置 ###

微服务架构工作量主要集中在后端，对后端开发人员的技术级别有较高的要求，主要是对微服务原理和开源组件的熟悉上，同时需要具备整体的微服务的意识。暂时不具备整体微服务开发意识和经验，需要通过培训后进行转型升级。

### 3.3.4合作方式 ###

如果采用借助外部架构力量来助推架构升级，和架构单位的合作就不是简单的外包，涉及的面会变得比较广，在完全交接过来之前，周期会比较长。包括对我们业务架构的深入了解，然后根据业务架构绘制可靠技术架构蓝图，再根据技术蓝图进行落地实施(不建议只提供架构方案而由其他单位实施落地)，包括新系统的开发，旧系统的升级，当然这种升级是平滑过度的，对业务窗口并不会产生影响。

### 3.4合理的拆分姿势 ###

如何正确拆分？这里正确指的是合理，因为没有绝对的标准。按照前人的经验可以分为纵向和横向两种划分方法：

### 3.4.1纵向拆分 ###

是从业务维度进行拆分。标准是按照业务的**关联程度**来决定，关联比较密切的业务适合拆分为一个微服务，而功能相对比较独立的业务适合单独拆分为一个微服务，比如上图中的订单服务，用户服务。另外粒度太小，服务聚合是一个坑，粒度太大，分和没分一个样。

### 3.4.2横向拆分 ###

是从公共且独立功能维度拆分。标准是按照是否有公共的被多个其他服务调用，且依赖的资源独立不与其他业务耦合。比如上图中的元数据服务和消息服务。

### 3.4.3总结 ###

借用《微服务设计》中的一句话：“你越不了解一个领域，为服务找到合适的界限上下文就越难……服务的界限划分错误，可能会导致不得不频繁地更改服务间的协作，而这种更改成本更高……”

# 四、SOA和微服务 #

由于SOA和微服务有千丝万缕的关系，这里简单罗列双方的对比图，算是一个小知识点：

![127185-20181212150005895-1620033443.png][]

两种架构背后的意图是不同的：SOA尝试将应用集成，一般采用**中央管理**模式来确保各应用能够交互运作。微服务尝试部署新功能，快速有效地扩展开发团队。它着重于**分散管理**、代码再利用与自动化执行。

# 五、总结 #

最后让我们回顾一下前人经典的话语：

*  分布式第一定律是“尽量不要使用分布式”。
 *  软件行业从业者，尤其是那些已经不写代码的从业者，总会期望有银弹，但银弹终究是没有的。
 *  微服务依赖于“基础设施自动化”。微服务不是“银弹”。

还是回到我们架构设计的原则上，遵循简单，适用，演化的原则，那么你的抉择也许会变得没有那么令人纠缠。

# 文章引用 #

*  [从单体式架构迁移到微服务架构][Link 2]
 *  《微服务设计》作者: [\[英\] Sam Newman][Sam Newman] 出版社: 人民邮电出版社
 *  [4 Challenges You Need to Address with Microservices Adoption][]
 *  [为什么使用微服务？][Link 3]

**       微信公众号**

![20180403143416927][]

JAVA程序猿成长之路

分享资源，记录程序猿成长点滴。专注于Java,Spring,SpringBoot,SpringCloud，分布式，微服务。

[https_www.cnblogs.com_jackyfei_p_10107510.html]: https://www.cnblogs.com/jackyfei/p/10107510.html
[127185-20181212150707536-1430699536.png]: /images/20220328/2ea9ca76ee594bedb716e4ed9162427c.png
[Link 1]: https://www.cnblogs.com/jackyfei/p/10019621.html
[127185-20190108144805986-1531038758.png]: /images/20220328/72ea8c0ced474724a20996cbb8750e4c.png
[www.jackyfei.com]: https://www.cnblogs.com/jackyfei/
[127185-20181212110805351-472658888.png]: /images/20220328/d43d948e27b446e5b2ad87e0b9152329.png
[127185-20181212134036908-1461240595.png]: /images/20220328/8cd6d72f63f846d78656cba6ca8ea6e9.png
[127185-20181212150005895-1620033443.png]: /images/20220328/def069dcf75c4a3ca591b798099beff1.png
[Link 2]: https://www.cnblogs.com/crazylqy/p/7954292.html
[Sam Newman]: https://book.douban.com/search/Sam%20Newman
[4 Challenges You Need to Address with Microservices Adoption]: https://blog.appdynamics.com/product/4-challenges-you-need-to-address-with-microservices-adoption/
[Link 3]: https://blog.csdn.net/u012489091/article/details/78870492/
[20180403143416927]: /images/20220328/827dbcd4fffd4b2591a9aaec49e80e75.png