在了解微服務(wù)之前，我們需要了解一下它的背景。

微服務(wù)的背景

大約在 2005年左右，隨著互聯(lián)網(wǎng)公司的快速發(fā)展，許多企業(yè)開始遇到單體應(yīng)用程序在可擴(kuò)展性和靈活性方面的瓶頸，為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，企業(yè)開始探索將應(yīng)用程序拆分成更小的、獨(dú)立的組件。

基于上述的背景，微服務(wù)的發(fā)展出現(xiàn)了幾個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻：

• 2011年：在這段時(shí)間，行業(yè)內(nèi)開始廣泛使用“微服務(wù)”這一術(shù)語(yǔ)。雖然沒(méi)有一個(gè)明確的“首次提出”事件，但在技術(shù)會(huì)議、博客和相關(guān)文獻(xiàn)中，微服務(wù)的概念逐漸被討論和推廣。
• 2012年：James Lewis和 Martin Fowler在 ThoughtWorks的技術(shù)雷達(dá)和博客中發(fā)表了關(guān)于微服務(wù)的文章，詳細(xì)描述了微服務(wù)的特征和優(yōu)點(diǎn)，這篇文章 被認(rèn)為是推動(dòng)微服務(wù)架構(gòu)普及的重要里程碑。

要理解微服務(wù)，我們首先需要理解軟件架構(gòu)的演變，早期的軟件，所有功能都寫在一起，數(shù)據(jù)庫(kù)也共用一個(gè)，這稱為單體架構(gòu)（monolithic software）。

單體軟件

單體軟件（Monolithic Software）是一種傳統(tǒng)的軟件架構(gòu)風(fēng)格，其中所有的功能組件都被打包成一個(gè)獨(dú)立的、不可分割的應(yīng)用程序?qū)嵗?。在單體架構(gòu)中，應(yīng)用程序的所有部分（如用戶界面、業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)訪問(wèn)層等）都是緊密集成在一起的。這種架構(gòu)的構(gòu)建方式在軟件開發(fā)的早期階段特別普遍，因?yàn)樵诋?dāng)時(shí)的硬件限制和軟件工具鏈條件下，單體應(yīng)用程序相對(duì)容易設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和部署。

單體架構(gòu)的模型可以抽象成下圖：

1.單體軟件架構(gòu)的特點(diǎn)

• 統(tǒng)一代碼庫(kù)：所有功能與模塊共享一個(gè)代碼庫(kù)，所有開發(fā)人員都在同一代碼庫(kù)中進(jìn)行協(xié)作。
• 集成部署：整個(gè)應(yīng)用程序被作為一個(gè)單獨(dú)的單元進(jìn)行構(gòu)建和部署。如果需要對(duì)應(yīng)用的任何部分進(jìn)行更新或修復(fù)，通常需要重新構(gòu)建并重新部署整個(gè)應(yīng)用。
• 規(guī)模龐大：隨著時(shí)間的推移，單體應(yīng)用程序往往會(huì)變得規(guī)模龐大，代碼復(fù)雜度增加，管理和理解難度加大。
• 緊密耦合：各個(gè)模塊間往往緊密耦合，程序的不同部分共享較多的代碼和資源。

22.單體軟件的優(yōu)勢(shì)

盡管單體軟件在現(xiàn)代軟件開發(fā)中逐漸被微服務(wù)架構(gòu)所取代，它仍然有一些優(yōu)勢(shì)：

• 簡(jiǎn)單開發(fā)和測(cè)試：由于整個(gè)應(yīng)用整合在一個(gè)代碼庫(kù)中，開發(fā)人員可以容易理解整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作。這種集中性簡(jiǎn)化了測(cè)試和調(diào)試。
• 快速部署：作為一個(gè)整體進(jìn)行部署，可以簡(jiǎn)化部署流程，尤其對(duì)于小型應(yīng)用或者新項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，能迅速發(fā)布上線。
• 簡(jiǎn)單監(jiān)控與管理：只需要管理一個(gè)平臺(tái)或者服務(wù)，可以有更簡(jiǎn)便的監(jiān)控管理和日志處理。

3.單體軟件的局限性

隨著應(yīng)用程序功能的擴(kuò)展和用戶數(shù)量的增長(zhǎng)，單體軟件架構(gòu)的局限性開始顯現(xiàn)：

• 規(guī)模和復(fù)雜性問(wèn)題：應(yīng)用程序的代碼庫(kù)可能變得非常龐大，導(dǎo)致理解和管理變得困難。代碼變動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)較高，單一的變更可能造成意外的副作用。
• 限制靈活性：由于所有模塊打包在一起，技術(shù)棧的變更和更新難度增大。此外，無(wú)法針對(duì)某些模塊單獨(dú)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)或替換。
• 部署瓶頸：即便是小的改動(dòng)，也可能導(dǎo)致重新構(gòu)建和部署整個(gè)應(yīng)用程序，增加了部署成本和時(shí)間。有時(shí)可能需要停機(jī)來(lái)完成部署，影響用戶體驗(yàn)。
• 可擴(kuò)展性受限：?jiǎn)误w架構(gòu)難以滿足不同模塊的不同擴(kuò)展需求，當(dāng)某個(gè)模塊需要擴(kuò)展時(shí)，無(wú)法單獨(dú)進(jìn)行擴(kuò)展，需要擴(kuò)展整個(gè)應(yīng)用，資源使用效率降低。
• 服務(wù)故障隔離差：一個(gè)模塊的故障可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的非正常運(yùn)行，從而影響整個(gè)服務(wù)的可用性和可靠性。
• 面臨技術(shù)債務(wù)：隨著技術(shù)更新的需求（如引入新的開發(fā)框架或庫(kù)），在單體架構(gòu)中解決技術(shù)債務(wù)的成本和風(fēng)險(xiǎn)較高。

由于上述局限性，許多企業(yè)選擇將單體應(yīng)用系統(tǒng)逐步轉(zhuǎn)型為微服務(wù)架構(gòu)，微服務(wù)架構(gòu)可以通過(guò)將大型應(yīng)用程序分解為多個(gè)小型、獨(dú)立的服務(wù)來(lái)避免單體架構(gòu)的限制，從而實(shí)現(xiàn)更高的靈活性、可擴(kuò)展性和故障隔離。

什么是微服務(wù)？

微服務(wù)架構(gòu)的核心理念是將單體應(yīng)用程序拆分為多個(gè)小型服務(wù)，每個(gè)服務(wù)都是一個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程，通常通過(guò)輕量級(jí)的通信機(jī)制（如HTTP/REST、消息隊(duì)列等）進(jìn)行交互。每個(gè)微服務(wù)都擁有自己的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，可以選擇最適合其功能的數(shù)據(jù)庫(kù)類型。

微服務(wù)架構(gòu)的模型可以抽象成下圖：

微服務(wù)主要包含以下 5個(gè)特點(diǎn)：

• 單一職責(zé)原則：微服務(wù)的設(shè)計(jì)理念強(qiáng)調(diào)每個(gè)服務(wù)模塊應(yīng)該聚焦于完成一項(xiàng)特定的任務(wù)或功能，遵循單一職責(zé)原則。這意味著每個(gè)微服務(wù)應(yīng)該解決某一特定業(yè)務(wù)領(lǐng)域的問(wèn)題，使得服務(wù)更易于開發(fā)、維護(hù)和理解。
• 獨(dú)立部署：微服務(wù)可以獨(dú)立部署和更新，而無(wú)需影響整個(gè)系統(tǒng)。這樣一來(lái)，可以更快地響應(yīng)業(yè)務(wù)需求的變化，部署新的功能也更加便捷。
• 去中心化管理和治理：在微服務(wù)架構(gòu)中，基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)的開發(fā)由不同的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)，這樣各個(gè)團(tuán)隊(duì)可以根據(jù)自身的技術(shù)棧獨(dú)立決定如何實(shí)現(xiàn)服務(wù)，并采用適合的技術(shù)進(jìn)行治理。去中心化的治理模型支持團(tuán)隊(duì)的敏捷性和創(chuàng)新。
• 自治性：每個(gè)微服務(wù)都是自治的，擁有自己獨(dú)立的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)邏輯。這種自治性使得服務(wù)之間的耦合度降低，從而提高了系統(tǒng)的魯棒性。
• 輕量級(jí)通信：微服務(wù)之間的通信通常是輕量級(jí)的，常用的協(xié)議有HTTP/REST、gRPC、AMQP等。這些協(xié)議以其跨平臺(tái)和靈活性著稱，適合復(fù)雜分布式環(huán)境下的服務(wù)交互。

如何拆分？

為了更好地理解微服務(wù)架構(gòu)，這里以電商服務(wù)為例，假如某電商的場(chǎng)景有商品功能，訂單功能，支付功能，用戶功能，運(yùn)營(yíng)功能，倉(cāng)儲(chǔ)功能等6個(gè)功能，當(dāng)業(yè)務(wù)量比較小時(shí)，我們可以將這 6個(gè)功能點(diǎn)都在一個(gè)單體服務(wù)中開發(fā)和維護(hù)，但是，隨著業(yè)務(wù)的快速發(fā)展以及技術(shù)團(tuán)隊(duì)的壯大，單體服務(wù)就出現(xiàn)很大的問(wèn)題，因此，我們需要使用微服務(wù)架構(gòu)，理想情況下的微服務(wù)設(shè)計(jì)如下圖：

各個(gè)微服務(wù)的功能說(shuō)明如下：

• 商品中心：負(fù)責(zé)商品分類、商品列表、商品詳情頁(yè)、商品檢索、商品評(píng)價(jià)等業(yè)務(wù)
• 訂單中心：負(fù)責(zé)訂單創(chuàng)建、管理，促銷和優(yōu)惠的計(jì)算等
• 支付中心：負(fù)責(zé)支付相關(guān)的業(yè)務(wù)流程，同時(shí)財(cái)務(wù)結(jié)算也劃分到該微服務(wù)中
• 用戶中心：負(fù)責(zé)用戶信息的管理，以及用戶名下訂單、優(yōu)惠券、權(quán)益等的管理（該部分未在上圖呈現(xiàn)出來(lái)）
• 運(yùn)營(yíng)中心：負(fù)責(zé)商品的個(gè)性化推薦、秒殺預(yù)售等活動(dòng)的支持，以及優(yōu)惠券的發(fā)放
• 倉(cāng)儲(chǔ)中心：負(fù)責(zé)庫(kù)存管理和物流管理

但是，從單體服務(wù)到微服務(wù)受到很多因素的影響很難拆分得一步到位，因此，我們可能會(huì)經(jīng)過(guò)下面的拆分過(guò)程，所以微服務(wù)中的拆分粒度是根據(jù)具體的業(yè)務(wù)場(chǎng)景和技術(shù)能力來(lái)拆分的。

從上面微服務(wù)拆分迭代的過(guò)程可以看出，拆分過(guò)程中的任何一個(gè)階段都是合理存在并且有可能是微服務(wù)的最終拆分結(jié)果，拆分的粒度完全全局于業(yè)務(wù)場(chǎng)景和業(yè)務(wù)體量。因此，在微服務(wù)架構(gòu)中，過(guò)度拆分也是需要重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題。

微服務(wù)的優(yōu)勢(shì)

• 可擴(kuò)展性：由于微服務(wù)架構(gòu)將應(yīng)用拆分成多個(gè)小型服務(wù)，每個(gè)服務(wù)可以根據(jù)負(fù)載進(jìn)行單獨(dú)擴(kuò)展。這使得系統(tǒng)具備高擴(kuò)展性和高并發(fā)處理能力。
• 靈活性和敏捷性：微服務(wù)架構(gòu)允許團(tuán)隊(duì)按照自身的需要選擇適合的技術(shù)棧，并獨(dú)立進(jìn)行開發(fā)和部署。這種靈活性加快了產(chǎn)品的迭代速度，增強(qiáng)了系統(tǒng)對(duì)業(yè)務(wù)變化的敏捷響應(yīng)能力。
• 故障隔離：在一個(gè)微服務(wù)體系下，如果某個(gè)服務(wù)出現(xiàn)故障，理論上只會(huì)影響到該服務(wù)的功能，而不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓。這樣有助于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠運(yùn)行。
• 技術(shù)多樣性：微服務(wù)架構(gòu)允許各個(gè)服務(wù)采用不同的技術(shù)棧進(jìn)行開發(fā)，這意味著可以為不同的服務(wù)選擇最適合的框架、語(yǔ)言和工具，優(yōu)化各個(gè)服務(wù)的開發(fā)效率和性能。

總結(jié)

本文，我們分析了什么是微服務(wù)，分析了它和單體服務(wù)的對(duì)比，以及如何拆分微服務(wù)。微服務(wù)是現(xiàn)在主流的應(yīng)用解決方案，它將應(yīng)用拆分成多個(gè)小型服務(wù)，每個(gè)服務(wù)可以根據(jù)負(fù)載進(jìn)行單獨(dú)擴(kuò)展，這使得系統(tǒng)具備高擴(kuò)展性和高并發(fā)處理能力，同時(shí)也提高了系統(tǒng)的故障隔離和敏捷性。但是，微服務(wù)的拆分粒度是根據(jù)具體的業(yè)務(wù)場(chǎng)景和技術(shù)能力來(lái)拆分的，拆分粒度完全全局于業(yè)務(wù)場(chǎng)景和業(yè)務(wù)體量。因此，微服務(wù)的拆分沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。