微服務(wù)的十個(gè)設(shè)計(jì)原則
微服務(wù)架構(gòu)近年來越來越受歡迎。主要是因?yàn)樗峁┝烁呖蓴U(kuò)展性、容錯(cuò)性和更快速的產(chǎn)品上線效率。
微服務(wù)的核心是分布式,在該模型中,一組應(yīng)用程序組件協(xié)同工作來滿足業(yè)務(wù)需求。這個(gè)系統(tǒng)必須擁有一個(gè)高效的生態(tài),并且要避免過度復(fù)雜。
但,微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)并不是一個(gè)簡單的事情,如果在設(shè)計(jì)微服務(wù)時(shí)未遵循正確的原則,最終可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)微服務(wù)體系處于混亂的狀態(tài),難以維護(hù),甚至還不如單機(jī)服務(wù)來得高效。
本文主要討論10個(gè)微服務(wù)設(shè)計(jì)原則。
1.單一責(zé)任原則(SRP)
SRP是微服務(wù)架構(gòu)重要的原則。每個(gè)微服務(wù)都應(yīng)該負(fù)責(zé)一個(gè)單一的業(yè)務(wù),并確保做好這個(gè)業(yè)務(wù),這個(gè)業(yè)務(wù)粒度的大小取決于你對業(yè)務(wù)和架構(gòu)綜合考慮。SRP能夠確保微服務(wù)便于維護(hù)、測試和部署。在設(shè)計(jì)微服務(wù)時(shí),開發(fā)人員應(yīng)該專注于創(chuàng)建小型、松散耦合和高度內(nèi)聚的服務(wù)。
2.松耦合
松耦合是指每個(gè)微服務(wù)都應(yīng)該是獨(dú)立的,并通過API與其他服務(wù)進(jìn)行通信。這做可以降低級(jí)聯(lián)故障的風(fēng)險(xiǎn),也可以提高服務(wù)可擴(kuò)展性。
另外,每個(gè)微服務(wù)也都應(yīng)該只管理自己的數(shù)據(jù),每個(gè)微服務(wù)都有自己的數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)數(shù)據(jù),以確保可擴(kuò)展性和可靠性。要避免與其他微服務(wù)共享數(shù)據(jù)庫,因?yàn)檫@可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致,并且會(huì)使故障排查變得非常困難。
3.API設(shè)計(jì)優(yōu)先
微服務(wù)應(yīng)該圍繞著API進(jìn)行設(shè)計(jì)。在實(shí)現(xiàn)服務(wù)之前,應(yīng)該首先設(shè)計(jì)好API。這樣做是為了確保服務(wù)設(shè)計(jì)結(jié)果最終能夠被其他服務(wù)或者客戶端使用。
4.容器化
容器化是將應(yīng)用程序及其依賴項(xiàng)打包到容器中的過程。容器為應(yīng)用程序的運(yùn)行提供了一個(gè)完整、一致的環(huán)境,確保相關(guān)依賴不會(huì)與其他應(yīng)用沖突,另外,也使應(yīng)用服務(wù)更容易部署和擴(kuò)展。
5.領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)(DDD)
DDD是一種軟件設(shè)計(jì)方法,它專注于特定業(yè)務(wù)領(lǐng)域的軟件設(shè)計(jì)。微服務(wù)架構(gòu)非常適合采用DDD,因?yàn)槊總€(gè)服務(wù)都可以設(shè)計(jì)為特定業(yè)務(wù)領(lǐng)域的具體實(shí)現(xiàn)。
6.持續(xù)集成和持續(xù)部署(CI/CD)
CI/CD是一種軟件開發(fā)運(yùn)維過程實(shí)踐,打通開發(fā)和運(yùn)維環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的構(gòu)建、測試和部署自動(dòng)化。任何微服務(wù)都應(yīng)該是可持續(xù)部署的,實(shí)現(xiàn)微服務(wù)的快速高效部署,縮短了微服務(wù)上線時(shí)間。
7.容錯(cuò)和恢復(fù)能力
微服務(wù)架構(gòu)應(yīng)該具備較高的容錯(cuò)和彈性伸縮能力。這樣微服務(wù)才能夠優(yōu)雅地處理故障,并從故障中快速恢復(fù)。這樣做的另一個(gè)好處是:不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)微服務(wù)出現(xiàn)故障而影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。
8.事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)(EDA)
EDA是一種強(qiáng)調(diào)“生產(chǎn)”、“檢測”、“消費(fèi)”和“事件”的體系結(jié)構(gòu)模式。微服務(wù)架構(gòu)非常適合EDA,因?yàn)槊總€(gè)服務(wù)都可以對事件做出反應(yīng)并產(chǎn)生事件。實(shí)現(xiàn)各個(gè)微服務(wù)之間的高效通信和協(xié)作是一個(gè)關(guān)鍵,EDA使得微服務(wù)能夠以異步方式實(shí)現(xiàn)調(diào)用,不受特定的 API 限制,降低系統(tǒng)的耦合度,提高可擴(kuò)展性。
輸入模式:
輸出模式:
9.安全性設(shè)計(jì)
安全性設(shè)計(jì)也是微服務(wù)設(shè)計(jì)的重要任務(wù)。每個(gè)微服務(wù)都應(yīng)該被獨(dú)立保護(hù)起來,不應(yīng)該訪問它不需要用到的數(shù)據(jù)或資源。
10.監(jiān)控和記錄
監(jiān)控和日志記錄對于微服務(wù)架構(gòu)的安全、維護(hù)和調(diào)優(yōu)都至關(guān)重要。在擁有數(shù)百個(gè)微服務(wù)的項(xiàng)目中開發(fā)的主要困難之一是調(diào)試非常困難,因?yàn)榉?wù)分散、日志分散,很難找到失敗的原因。因此,每個(gè)服務(wù)都應(yīng)該有日志記錄和監(jiān)控措施,以跟蹤其性能并檢測錯(cuò)誤。
總之,采用微服務(wù)架構(gòu)開發(fā)有許多優(yōu)勢,但要確保為微服務(wù)系統(tǒng)成功實(shí)施就需要遵循一些設(shè)計(jì)原則。包括但不限于上面介紹的幾個(gè)原則,如:SRP、松耦合、API優(yōu)先設(shè)計(jì)、容器化、DDD、CI/CD、容錯(cuò)和彈性機(jī)制、EDA、安全性、監(jiān)控和日志等。在此基礎(chǔ)上還需要有與所在領(lǐng)域或者行業(yè)的最佳實(shí)踐。