微服務學習和認識

 

1.什么是微服務

微服務架構風格：是一類將單一應用程序作為由眾多小型服務構成之套件加以開發的方式，其中各項服務都擁有自己的進程並利用輕量化機制（通常為HTTP源API）實現通信。這些服務圍繞業務功能建立而成，且憑借自動化部署機制實現獨立部署。這些服務匹配一套最低限度的中央式管理機制，且各服務可通過不同編程語言編寫而成並使用不同的數據存儲技術

2.微服務的目

有效的拆分應用，實現敏捷開發和部署

3.微服務的優點

• 開發簡單
• 技術棧靈活
• 服務獨立無依賴
• 獨立部署、按需擴展
• 可用性高

 

4.微服務的缺點

• 多服務運維難度
• 系統部署依賴
• 服務間通信成本
• 數據一致性
• 系統集成測試
• 重復工作
• 性能監控

5.客戶端如何訪問這些服務？

原來的Monolithic方式開發，所有的服務都是本地的，UI可以直接調用，現在按功能拆分成獨立的服務，跑在獨立的一般都在獨立的虛擬機上的 Java進程了。客戶端UI如何訪問他的？后台有N個服務，前台就需要記住管理N個服務，一個服務下線/更新/升級，前台就要重新部署，這明顯不服務我們 拆分的理念，特別當前台是移動應用的時候，通常業務變化的節奏更快。另外，N個小服務的調用也是一個不小的網絡開銷。還有一般微服務在系統內部，通常是無 狀態的，用戶登錄信息和權限管理最好有一個統一的地方維護管理（OAuth）。

所以，一般在后台N個服務和UI之間一般會一個代理或者叫API Gateway，他的作用包括

• 提供統一服務入口，讓微服務對前台透明
• 聚合后台的服務，節省流量，提升性能
• 提供安全，過濾，流控等API管理功能

我的理解其實這個API Gateway可以有很多廣義的實現辦法，可以是一個軟硬一體的盒子，也可以是一個簡單的MVC框架，甚至是一個Node.js的服務端。他們最重要的作 用是為前台（通常是移動應用）提供后台服務的聚合，提供一個統一的服務出口，解除他們之間的耦合，不過API Gateway也有可能成為單點故障點或者性能的瓶頸。

一般用過Taobao Open Platform的就能很容易的體會，TAO就是這個API Gateway。

 

6. 服務之間如何通信？

因為所有的微服務都是獨立的Java進程跑在獨立的虛擬機上，所以服務間的通行就是IPC（inter process communication），已經有很多成熟的方案。現在基本最通用的有兩種方式。這幾種方式，展開來講都可以寫本書，而且大家一般都比較熟悉細節了， 就不展開講了。

• 同步調用
• REST（JAX-RS，Spring Boot）
• RPC（Thrift, Dubbo）
• 異步消息調用(Kafka, Notify, MetaQ)

 

 

一般同步調用比較簡單，一致性強，但是容易出調用問題，性能體驗上也會差些，特別是調用層次多的時候。RESTful和RPC的比較也是一個很有意 思的話題。一般REST基於HTTP，更容易實現，更容易被接受，服務端實現技術也更靈活些，各個語言都能支持，同時能跨客戶端，對客戶端沒有特殊的要 求，只要封裝了HTTP的SDK就能調用，所以相對使用的廣一些。RPC也有自己的優點，傳輸協議更高效，安全更可控，特別在一個公司內部，如果有統一個 的開發規范和統一的服務框架時，他的開發效率優勢更明顯些。就看各自的技術積累實際條件，自己的選擇了。

而異步消息的方式在分布式系統中有特別廣泛的應用，他既能減低調用服務之間的耦合，又能成為調用之間的緩沖，確保消息積壓不會沖垮被調用方，同時能 保證調用方的服務體驗，繼續干自己該干的活，不至於被后台性能拖慢。不過需要付出的代價是一致性的減弱，需要接受數據最終一致性；還有就是后台服務一般要 實現冪等性，因為消息發送出於性能的考慮一般會有重復（保證消息的被收到且僅收到一次對性能是很大的考驗）；最后就是必須引入一個獨立的broker，如 果公司內部沒有技術積累，對broker分布式管理也是一個很大的挑戰。

7.這么多服務，怎么找?

在微服務架構中，一般每一個服務都是有多個拷貝，來做負載均衡。一個服務隨時可能下線，也可能應對臨時訪問壓力增加新的服務節點。服務之間如何相互 感知？服務如何管理？這就是服務發現的問題了。一般有兩類做法，也各有優缺點。基本都是通過zookeeper等類似技術做服務注冊信息的分布式管理。當 服務上線時，服務提供者將自己的服務信息注冊到ZK（或類似框架），並通過心跳維持長鏈接，實時更新鏈接信息。服務調用者通過ZK尋址，根據可定制算法， 找到一個服務，還可以將服務信息緩存在本地以提高性能。當服務下線時，ZK會發通知給服務客戶端。

• 客戶端做：優點是架構簡單，擴展靈活，只對服務注冊器依賴。缺點是客戶端要維護所有調用服務的地址，有技術難度，一般大公司都有成熟的內部框架支持，比如Dubbo。
• 服務端做：優點是簡單，所有服務對於前台調用方透明，一般在小公司在雲服務上部署的應用采用的比較多。

 

 

8.這么多服務，服務掛了怎么辦？

前面提到，Monolithic方式開發一個很大的風險是，把所有雞蛋放在一個籃子里，一榮俱榮，一損俱損。而分布式最大的特性就是網絡是不可靠 的。通過微服務拆分能降低這個風險，不過如果沒有特別的保障，結局肯定是噩夢。我們剛遇到一個線上故障就是一個很不起眼的SQL計數功能，在訪問量上升 時，導致數據庫load彪高，影響了所在應用的性能，從而影響所有調用這個應用服務的前台應用。所以當我們的系統是由一系列的服務調用鏈組成的時候，我們 必須確保任一環節出問題都不至於影響整體鏈路。相應的手段有很多：

• 重試機制
• 限流
• 熔斷機制
• 負載均衡
• 降級（本地緩存）

這些方法基本上都很明確通用，就不詳細說明了。比如Netflix的Hystrix：https://github.com/Netflix/Hystrix

 

9.WHY - 微服務的應用

這里有一個圖非常好的總結微服務架構需要考慮的問題，包括

• API Gateway
• 服務間調用
• 服務發現
• 服務容錯
• 服務部署
• 數據調用