系統(tǒng)由單體架構(gòu)到微服務(wù)架構(gòu)到底是如何演進(jìn)的？

作者：冰河 2021-06-07 10:13:01

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的業(yè)務(wù)也在不斷的飛速發(fā)展，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)的架構(gòu)也在不斷的發(fā)生著變化。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的業(yè)務(wù)也在不斷的飛速發(fā)展，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)的架構(gòu)也在不斷的發(fā)生著變化。總體來說，系統(tǒng)的架構(gòu)大致經(jīng)歷了：?jiǎn)误w應(yīng)用架構(gòu)—>垂直應(yīng)用架構(gòu)—>分布式架構(gòu)—>SOA架構(gòu)—>微服務(wù)架構(gòu)的演變。當(dāng)然，很多互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的系統(tǒng)架構(gòu)已經(jīng)向Service Mesh(服務(wù)化網(wǎng)格)演變。今天，我們就一起來聊聊關(guān)于系統(tǒng)架構(gòu)的演變這個(gè)話題。

單體應(yīng)用架構(gòu)

在企業(yè)發(fā)展的初期，一般公司的網(wǎng)站流量都比較小，只需要一個(gè)應(yīng)用，將所有的功能代碼打包成一個(gè)服務(wù)，部署到服務(wù)器上就能支撐公司的業(yè)務(wù)。這樣也能夠減少開發(fā)、部署和維護(hù)的成本。

比如，大家都很熟悉的電商系統(tǒng)，里面涉及的業(yè)務(wù)主要有：用戶管理、商品管理、訂單管理、支付管理、庫存管理、物流管理等等模塊，初期我們會(huì)將所有模塊寫到一個(gè)Web項(xiàng)目中，然后統(tǒng)一部署到一個(gè)Web服務(wù)器中。

這種架構(gòu)特點(diǎn)有其優(yōu)點(diǎn)：

架構(gòu)簡(jiǎn)單，項(xiàng)目開發(fā)和維護(hù)成本低。
所有項(xiàng)目模塊部署到一起，對(duì)于小型項(xiàng)目來說，維護(hù)方便。

但是，其缺點(diǎn)也是比較明顯的：

所有模塊耦合在一起，雖然對(duì)于小型項(xiàng)目來說，維護(hù)方便。但是，對(duì)于大型項(xiàng)目來說，卻是不易開發(fā)和維護(hù)的。
項(xiàng)目的各模塊之前過于耦合，如果一旦有一個(gè)模塊出現(xiàn)問題，則整個(gè)項(xiàng)目將不可用。
無法針對(duì)某個(gè)具體模塊來提升性能。
無法對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行水平擴(kuò)展。

正是由于單體應(yīng)用架構(gòu)存在著諸多的缺點(diǎn)，才逐漸演變?yōu)榇怪睉?yīng)用架構(gòu)。接下來，我們就來看看垂直應(yīng)用架構(gòu)。

垂直應(yīng)用架構(gòu)

隨著企業(yè)業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，發(fā)現(xiàn)單節(jié)點(diǎn)的單體應(yīng)用不足以支撐業(yè)務(wù)的發(fā)展，于是企業(yè)會(huì)將單體應(yīng)用部署多份，分別放在不同的服務(wù)器上。但是，此時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)不是所有的模塊都會(huì)有比較大的訪問量。如果想針對(duì)項(xiàng)目中的某些模塊進(jìn)行優(yōu)化和性能提升，此時(shí)對(duì)于單體應(yīng)用來說，是做不到的。于是乎，垂直應(yīng)用架構(gòu)誕生了。

垂直應(yīng)用架構(gòu)，就是將原來一個(gè)項(xiàng)目應(yīng)用進(jìn)行拆分，將其拆分為互不想干的幾個(gè)應(yīng)用，以此來提升系統(tǒng)的整體性能。

這里，我們同樣以電商系統(tǒng)為例，在垂直應(yīng)用架構(gòu)下，我們可以將整個(gè)電商項(xiàng)目拆分為：電商交易系統(tǒng)、后臺(tái)管理系統(tǒng)、CMS管理系統(tǒng)等。

我們將單體應(yīng)用架構(gòu)拆分為垂直應(yīng)用架構(gòu)之后，一旦訪問量變大，我們只需要針對(duì)訪問量大的業(yè)務(wù)增加服務(wù)器節(jié)點(diǎn)即可，無需針對(duì)整個(gè)項(xiàng)目增加服務(wù)器節(jié)點(diǎn)了。

這種架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：

系統(tǒng)進(jìn)行了拆分，可根據(jù)不同系統(tǒng)的訪問情況，有針對(duì)性的進(jìn)行優(yōu)化。
能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用的水平擴(kuò)展。
各系統(tǒng)能夠分擔(dān)整體訪問的流量，解決了并發(fā)問題。
一個(gè)系統(tǒng)發(fā)生了故障，不應(yīng)用其他系統(tǒng)的運(yùn)行情況，提高了整體的容錯(cuò)率。

這種架構(gòu)的缺點(diǎn)：

拆分后的各系統(tǒng)之間相對(duì)比較獨(dú)立，無法進(jìn)行互相調(diào)用。
各系統(tǒng)難免存在重疊的業(yè)務(wù)，會(huì)存在重復(fù)開發(fā)的業(yè)務(wù)，后期維護(hù)比較困難。

分布式架構(gòu)

我們將系統(tǒng)演變?yōu)榇怪睉?yīng)用架構(gòu)之后，當(dāng)垂直應(yīng)用越來越多，重復(fù)編寫的業(yè)務(wù)代碼就會(huì)越來越多。此時(shí)，我們需要將重復(fù)的代碼抽象出來，形成統(tǒng)一的服務(wù)供其他系統(tǒng)或者業(yè)務(wù)模塊來進(jìn)行調(diào)用。此時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)演變?yōu)榉植际郊軜?gòu)。

在分布式架構(gòu)中，我們會(huì)將系統(tǒng)整體拆分為服務(wù)層和表現(xiàn)層。服務(wù)層封裝了具體的業(yè)務(wù)邏輯供表現(xiàn)層調(diào)用，表現(xiàn)層則負(fù)責(zé)處理與頁面的交互操作。

這種架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：

將重復(fù)的業(yè)務(wù)代碼抽象出來，形成公共的訪問服務(wù)，提高了代碼的復(fù)用性。
可以有針對(duì)性的對(duì)系統(tǒng)和服務(wù)進(jìn)行性能優(yōu)化，以提升整體的訪問性能。

這種架構(gòu)的缺點(diǎn)：

系統(tǒng)之間的耦合度變高，調(diào)用關(guān)系變得復(fù)雜，難以維護(hù)。

SOA架構(gòu)

在分布式架構(gòu)下，當(dāng)部署的服務(wù)越來越多，重復(fù)的代碼就會(huì)越來越多，對(duì)于容量的評(píng)估，小服務(wù)資源的浪費(fèi)等問題比較嚴(yán)重。此時(shí)，我們就需要增加一個(gè)統(tǒng)一的調(diào)度中心來對(duì)集群進(jìn)行實(shí)時(shí)管理。此時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)演變?yōu)镾OA(面向服務(wù))的架構(gòu)。

這種架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：

使用注冊(cè)中心解決了各個(gè)服務(wù)之間的服務(wù)依賴和調(diào)用關(guān)系的自動(dòng)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)。

這種架構(gòu)的缺點(diǎn)：

各服務(wù)之間存在依賴關(guān)系，如果某個(gè)服務(wù)出現(xiàn)故障可能會(huì)造成服務(wù)的雪崩
服務(wù)之間的依賴與調(diào)用關(guān)系復(fù)雜，測(cè)試部署的困難比較大。

微服務(wù)架構(gòu)

隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，我們?cè)赟OA架構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)展，將其徹底拆分為微服務(wù)架構(gòu)。在微服務(wù)架構(gòu)下，我們將一個(gè)大的項(xiàng)目拆分為一個(gè)個(gè)小的可以獨(dú)立部署的微服務(wù)，每個(gè)微服務(wù)都有自己的數(shù)據(jù)庫。