微服务概述

分手后的思念是犯贱 2022-05-28 10:20 275阅读 0赞

微服务越来越火，我也不自觉得加入到微服务的队伍里来了，可是对于微服务的具体概念好像还没有一个统一的定义，这里基于自己的理解，说说到底什么是微服务。

## 什么是微服务 ##

首先微服务是相对于传统的单体系统而言，所谓的微，即为细小，粒度细小，需要参与的人员细小；服务，即为独立的功能单元，是用户感知的最小的功能集。  
所谓的微服务架构也就是说把以前的独立、单一、巨大的系统拆分成粒度更小的多个或者多组服务，每个服务运行在自己的进程中，并使用轻量级机制通信（通常是HTTP API），这些服务基于业务能力构建，并能够通过自动化部署机制来独立部署，这些服务使用不同的编程语言实现，以及不同数据存储技术，并保持最低限度的集中式管理，并可以协调管理这些服务。

## 为什么需要微服务？ ##

既然微服务是相对于传统类型的系统，那么为什么需要微服务，当然也是源于单体系统架构带来的问题。

单体架构在规模比较小的情况下工作情况良好，但是随着系统规模的扩大，它暴露出来的问题也越来越多，主要有以下几点：

*  复杂性逐渐变高  
    比如有的项目有几十万行代码，各个模块之间区别比较模糊，逻辑比较混乱，代码越多复杂性越高，越难解决遇到的问题。
 *  技术债务逐渐上升  
    人员流动导致代码留下来很多坑，由于单体项目代码量庞大的惊人，留下的坑很难被发觉，由于系统耦合在一起导致后期坑很难填平，也就是所谓的技术债务越来越多。
 *  部署速度逐渐变慢  
    代码多了，自然部署要慢
 *  高度集中式管理  
    由于高度集中式管理，导致技术栈固定，老项目的改造成本会非常之大，比如某个项目使用struts2写的，由于各个模块之间有着千丝万缕的联系，代码量大，逻辑不够清楚，如果现在想用spring mvc来重构这个项目将是非常困难的。
 *  无法按需伸缩  
    比如说电影模块是CPU密集型的模块，而订单模块是IO密集型的模块，假如我们要提升订单模块的性能，比如加大内存、增加硬盘，但是由于所有的模块都在一个架构下，因此我们在扩展订单模块的性能时不得不考虑其它模块的因素，因为我们不能因为扩展某个模块的性能而损害其它模块的性能，从而无法按需进行伸缩。

## 微服务与单体架构区别 ##

1.  单体架构所有的模块全都耦合在一块，代码量大，维护困难，微服务每个模块就相当于一个单独的项目，代码量明显减少，遇到问题也相对来说比较好解决。
2.  单体架构所有的模块都共用一个数据库，存储方式比较单一，微服务每个模块都可以使用不同的存储方式（比如有的用redis，有的用mysql等），数据库也是单个模块对应自己的数据库。
3.  单体架构所有的模块开发所使用的技术一样，微服务每个模块都可以使用不同的开发技术，开发模式更灵活。

简单的讲，就是降低了集中式管理和减少模块间的代码耦合。

## 微服务本质 ##

有效的拆分应用，实现敏捷开发和部署 。

## 微服务缺点 ##

*  运维要求较高
 *  分布式的复杂性
 *  接口调整成本高

## 微服务需要考虑的问题 ##

#### 客户端如何访问（Api Gateway） ####

一般情况我们去访问微服务都会通过多个层次结构，最终才能到达服务本身。这其中要经过路由、负载、api聚合、流控等一系列操作。

我们在这之间，通常会提供一个代理层（api gateway），它的作用包括：

*  提供统一服务入口，让微服务对前台透明
 *  聚合后台的服务，节省流量，提升性能
 *  提供安全，过滤，流控等API管理功能

#### 这么多服务怎么查找？（服务注册中心） ####

在微服务架构中，存在着众多的服务，如果这些信息保存在每个客户端，则信息量庞大，不利于维护，如果有服务上线下线，则每个客户端都需要被感知，并做出响应（比如重启）。这样在生产中，几乎是不可能的。  
所以基本上在架构中，都会有个注册中心，用于提供服务的注册于发现，并通过心跳维持服务在注册中心的状态。

#### 服务之间如何通信？（服务调用） ####

*  REST（JAX-RS，Spring Boot）
 *  RPC（Thrift, Dubbo）
 *  异步消息调用(Kafka, Notify)

#### 服务挂了怎么办？（容错） ####

当我们的系统是由一系列的服务调用链组成的时候，我们必须确保任一环节出问题都不至于影响整体链路。相应的手段有很多：

*  重试机制
 *  限流
 *  熔断机制
 *  负载均衡
 *  降级

###### 负载均衡 ######

常见策略如下：

*  随机
 *  轮询
 *  加权轮询
 *  IP Hash
 *  最少连接数

###### 容错策略 ######

*  快速失败  
    服务只发起一次待用，失败立即报错。通常用于非幂等下性的写操作
 *  失效切换  
    服务发起调用，当出现失败后，重试其他服务器。通常用于读操作，但重试会带来更长时间的延迟。重试的次数通常是可以设置的
 *  失败安全  
    失败安全， 当服务调用出现异常时，直接忽略。通常用于写入日志等操作。
 *  失败自动恢复  
    当服务调用出现异常时，记录失败请求，定时重发。通常用于消息通知。
 *  forking Cluster  
    并行调用多个服务器，只要有一个成功，即返回。通常用于实时性较高的读操作。可以通过forks=n来设置最大并行数。
 *  广播调用  
    广播调用所有提供者，逐个调用，任何一台失败则失败。通常用于通知所有提供者更新缓存或日志等本地资源信息。

###### 限流和降级 ######

保证核心服务的稳定性。为了保证核心服务的稳定性，随着访问量的不断增加，需要为系统能够处理的服务数量设置一个极限阀值，超过这个阀值的请求则直接拒绝。同时，为了保证核心服务的可用，可以对否些非核心服务进行降级，通过限制服务的最大访问量进行限流，通过管理控制台对单个微服务进行人工降级