微服务究竟是“灵丹”还是“毒药”？ | 文末送书

绝地灬酷狼 2023-01-18 06:54 90阅读 0赞

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本文摘自机械工业出版出版的《架构师的自我修炼:技术、架构和未来》一书，作者李智慧，经出版方授权发布。

微服务架构是从单体架构演化而来的。所谓单体架构，指的是整个互联网系统所有代码打包在一个程序中，部署在一个集群上，一个单体应用构成整个系统。

而微服务架构则是将这个大的应用里面的一些模块拆分出来，这些模块独立部署在一些相对较小的服务器集群上，应用通过远程调用的方式依赖这些独立部署的模块完成业务处理。这些被独立部署的模块被称为微服务，而这样的应用架构也被称为微服务架构。

应该说，模块化、低耦合一直以来都是软件设计追求的目标，独立部署的微服务使模块之间的依赖关系更加清晰，隔离得也更好，让系统更易于开发、维护，代表了正确的技术方向。但是在实践中，有时使用了微服务系统反而变得更加难以开发、维护，技术团队痛苦不堪，觉得是微服务的“锅”，于是主张放弃微服务，退回到单体架构。

那么，究竟该不该使用微服务？微服务是“灵丹”还是“毒药”？

**单体架构的困难和挑战**

阿里巴巴大约是国内最早尝试微服务的企业之一。让我们先回顾一下这段历史，看看当年阿里巴巴为什么要使用微服务架构？微服务架构能解决什么问题？用好微服务需要做哪些准备？

阿里巴巴开始尝试微服务架构大约是在2008年。在此之前，一个网站就是一个大应用，一个用Java开发的war包就包含了整个应用。系统更新时，即使只是更新其中极小的一部分，也要重新打包整个war包，发布整个系统。

随着业务的不断发展，这样的单体巨无霸系统遇到了越来越多的困难。

**1. 编译、部署困难**

一个应用系统一个war包，这个war包的大小可能是几个GB。对于开发工程师来说，开发编译和部署这个war包都是非常困难的，当时我用自己的电脑编译，大约花了半个多小时。工程师在开发的过程中，即使只改了庞大系统中的一行代码，也必须重新打包完整的系统才能做开发测试。对这样的单体系统进行开发部署和测试都是非常困难的，有时甚至一天都写不了几行代码。

**2. 代码分支管理困难**

因为单体应用非常庞大，所以代码模块也是由多个团队共同维护的，但最后还是要编译成一个单体应用，统一发布。这就要求把各个团队的代码合并在一起，这个过程很容易发生代码冲突。而合并的时候又是应用要发布的时候，发布本就是复杂的过程，再加上代码合并带来的风险，各种情况纠缠在一起，极易出错。所以，在单体应用时代，每一次应用发布都需要搞到深更半夜。

**3. 数据库连接耗尽**

对于一个巨型的应用而言，因为有大量的用户进行访问，所以必须部署到大规模的服务器集群上，且每个应用都需要与数据库建立连接。大量的应用服务器连接到数据库，会对数据库的连接产生巨大的压力，某些情况下甚至会耗尽数据库的连接。

**4. 新增业务困难**

因为所有的业务都耦合在一个单一的大系统里，随着时间的推移，这个系统会变得非常复杂，想要维护这样一个系统是非常困难的。很多新入职的工程师不熟悉业务，于是熟悉系统的老员工要加班加点地干活，不熟悉系统的新员工虽然一帮忙就出乱，但也免不了要跟着加班。整个公司热火朝天地干活，但最后还是常常出故障，新的功能迟迟不能上线。

**5. 发布困难**

单体系统一个war包就包含了所有的代码，新版本发布的时候，即使跟自己开发的代码一点关系都没有，但就因为包含了自己的代码，所以也不得不跟着发布值班，真正更新代码功能的只有几个人，他们汗流浃背地处理代码冲突和修复发布Bug，没有代码更新的同事则陪着聊天、打瞌睡、打游戏。

这些单体架构带来的问题很多工程师都是有切身体会的。所以，在开始重构微服务架构时，虽然也遇到了很多挑战和困难，但是大家为了自身的利益，还是团结一致，成功完成了微服务架构重构。

**微服务框架原理**

当时，阿里自己开发了一个微服务框架重构微服务架构，这个微服务框架就是著名的Dubbo。Dubbo借鉴了此前更早的SOA架构方案，即面向服务的体系架构。SOA架构如图27-1所示。

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在面向服务的体系架构里面，服务提供者向注册中心注册自己的服务后，服务调用者要到注册中心去发现服务，发现服务以后，根据服务注册中心提供的访问接口和访问路径对服务发起请求，由服务的提供者完成请求，返回结果给调用者。后来的各种微服务框架其实都可以认为是SOA架构的一种实现。但是在早期的SOA架构实践中，WSDL、SOAP这些协议都比较重，服务的注册与发现描述协议很复杂，服务的调用效率也比较低。

Dubbo在借鉴SOA架构的基础上进行了优化，抛弃了SOA一些不必要的规范约束，使用二进制协议进行服务注册与调用，这使得执行效率和使用的简洁性都得到了极大提升。Dubbo架构如图27-2所示。

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Dubbo架构和SOA架构一样，最核心的组件也是三个，分别是服务提供者、服务消费者和服务注册中心。

顾名思义，服务的提供者就是微服务的具体提供者，它通过微服务容器对外提供服务，而服务的消费者就是应用系统或是其他微服务。

具体过程是服务的提供者程序在Dubbo的服务容器中启动，通过服务管理容器向服务注册中心进行注册，声明服务提供者提供的接口参数和规范，并且注册自己所在服务器的IP地址和端口。

服务的消费者如果想要调用某个服务，只需依赖服务提供者的接口进行编程即可。而服务接口通过Dubbo框架的代理访问机制，调用Dubbo的服务框架客户端，服务框架客户端会根据服务接口声明，去注册中心查找对应的服务提供者启动在哪些服务器上，并且将这个服务器列表返回给客户端。客户端根据某种负载均衡策略，选择某一个服务器，通过远程通信模块发送具体的服务调用请求。

服务调用请求通过Dubbo底层的远程通信模块，也就是RPC调用方式，将请求发送到服务的提供者服务器，服务提供者服务器收到请求以后，将该请求发送给服务提供者程序，执行服务，并将服务执行的结果通过远程调用通信模块RPC返回给服务消费者客户端，服务消费者客户端将结果返回给服务调用程序，从而完成远程服务的调用，获得服务处理的结果。

**微服务架构的落地实践**

阿里当时进行微服务架构重构的目标比较明确，要解决的问题也是工程师们日常开发的痛点，大家积极参与其中，所以阿里的微服务重构过程还是比较成功的。

即使在单体时代，war包内的模块关系也是比较清晰的。所以在重构微服务时，只需要对这些模块进行较小的改动，进行微服务部署就可以了。这也是阿里微服务重构成功的另外一个重要因素。

那么，回到本章开始的问题，为什么有些企业会觉得用了微服务之后，反而问题更多了呢？

有些实施微服务的技术团队，既没有达成共识，又没有做好模块划分，模块的职责边界不清，依赖关系混乱，很多单体架构下隐藏的问题到了微服务上反而变得更加严重，于是有人觉得是微服务这个技术有问题。

微服务不同于分布式缓存、分布式消息队列或者分布式数据库这些技术。这些技术相对来说是比较“纯粹”的，和业务的耦合关系并不大，使用这些技术的场景也比较明确。而微服务本身和业务强相关，如果业务关系没梳理好，模块设计不清晰，使用微服务架构很可能得不偿失，带来各种问题。

很多技术团队在实施微服务的时候，把关注的重点放在了微服务技术框架上。事实上，微服务技术框架作为一个工具对于成功实施微服务不是最重要的，最重要的是使用微服务究竟能得到什么，也就是自己的需求是什么。

实施微服务的关注点应该是如图27-3所示的倒三角模型。

![1371a7deef712cb2a8258c94f20af476.png][]首先明确自己的需求，即我们到底想用微服务达到什么样的目的。需求清晰了，再去考虑具体要实现的价值，并根据价值构建我们的设计原则，根据设计原则寻找最佳实践，最后根据实践去选择最合适的工具。

如果先找到一个工具，然后用工具硬往上套需求，只会导致技术用不好，业务也做不好，所有人都疲惫不堪，事情变得一团糟，最后还要反过来找技术的毛病。

**小结**

微服务和业务的关系是非常紧密的，仅仅用好微服务技术框架是无法成功实施微服务的。成功实施微服务最重要的是做好业务的模块化设计，模块之间要低耦合、高聚合，模块之间的依赖关系要清晰简单。只有实现这样的模块化设计，才能构建出良好的微服务架构。如果系统本身就是一团糟，强行将它们拆分在不同的微服务里，只会使系统变得更加混乱。

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