微服务架构设计详解(图文全面总结)

微服务架构设计详解(图文全面总结)-mikechen

微服务架构设计是大型网站的必经之路,也是大厂重点考察对象,下面我就全面来详解微服务架构设计@mikechen

微服务架构设计

微服务架构是一种软件开发方法,指的是:将单个应用程序分解成一组小型服务,每个服务独立运行,并通过轻量级机制进行通信。

如下图所示:

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这里会涉及到微服务架构设计的特点、和原则,如下:

1、独立部署

首先,每个微服务独立部署,不会影响其他服务;

并且,团队可以独立开发、测试、和部署各个服务,自己专注自己的事情。

2、单一职责

每个微服务,只负责一个特定的业务功能,职责尽量专一。

比如:我是商品业务的,我就专注于商品业务的事情,我是订单业务,就专注于订单业务…,以此类推。

3、自治性

每个微服务,拥有自己的数据库、和数据存储逻辑,最好是按照业务来拆分。

比如:业务代码是独立的,以及对应的业务数据库最好也是一套独立的。

3、分布式通信

微服务之间通过分布式通信机制来通信,(比如:HTTP、gRPC…等)进行通信,这就是典型的分布式通信场景。

这里也一定会涉及到性能的问题,所以很多微服务框架,比如:Dubbo更愿意自定义TCP协议来解决。

4.技术异构

不同的微服务,可以使用不同的技术栈,可以是不同的技术团队来维护。

比如:不同的编程语言,比如:我是Java的,别的团队是go的、以及php的…等等,不同的技术团队来维护微服务。

5.架构模式

不同的微服务,可以根据自己的情况来选择适合自己的模式,比如:聚合设计模式、代理设计模式…等等。

 

聚合设计模式

在微服务架构中,聚合设计模式(Composition Design Pattern):是指通过组合多个微服务,来实现复杂业务功能。

如下图左侧所示:

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这种架构设计模式,最主要的优点就是:简化客户端、与后端的交互,统一管理认证、限流、缓存……等功能。

 

代理设计模式

在微服务架构中,代理设计模式(Proxy Pattern),是一种常见的模式,用于增强、或控制对微服务的访问。

这种模式:通过在客户端、和微服务之间引入一个代理层,来实现各种功能。

代理设计模式,最典型的实现方式就是:API网关。

API 网关模式是一种集中式代理模式,客户端通过 API 网关来访问微服务。

如下图所示:

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具备以下的特征:

简化客户端、与后端微服务的交互;

集中处理安全、认证……等跨领域问题。

 

异步消息传递设计模式

在微服务架构中,选择异步消息通信,可以帮助解决同步通信中,可能遇到的一些性能、和可扩展性问题。

如下图所示:

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在一些业务场景,如果采用同步通信,可能导致服务间的紧耦合,因为一个服务必须,等待另一个服务的响应。

而且,请求方发送请求并等待响应,整个过程是阻塞的。

以及,在长时间操作、或高延迟的情况下,可能会导致性能瓶颈。

在这样的业务场景下,可以采用异步消息通信。

这样服务之间松耦合,因为服务不需要等待响应,可以继续执行其他任务。

可以更好地处理长时间操作、或高延迟的场景,提升系统的可扩展性、和响应能力。

 

数据共享设计模式

从单体应用,到微服务架构的迁移是一个复杂的过程,涉及到多个方面的调整、和优化。

比如:最典型的微服务架构场景,就是按照业务的不同来拆分微服务,以及按照业务的特征,来构建独立的数据库、以及服务器。

这是最理想的状态,但是,在实施的过程中,可以根据自己的业务情况来调整。

比如:可以先通过共享数据库的方式来过渡,如下图所示:

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在迁移过程中,暂时共享数据库,可以避免服务间的复杂数据同步问题。
虽然短期内共享数据库,是属于反模式。
但是,最终,通过逐步的实施和不断的优化,实现每个微服务拥有独立数据库的理想状态。

陈睿mikechen

10年+大厂架构经验,资深技术专家,就职于阿里巴巴、淘宝、百度等一线互联网大厂。

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