譯者 | 劉汪洋
審校 | 重樓
單體架構和微服務架構是當今軟件開發中的兩種主要范式。人們常把它們分別視為傳統和現代的開發方式,但實際情況要復雜得多。選擇合適的架構需要權衡諸多因素,每種方案都有其獨特的優劣勢。
對大多數新項目來說,直接采用微服務架構并非最佳選擇。從單體架構起步,在需要時再逐步向微服務演進,這種方式往往更高效、更經濟。
隨著應用規模擴大,單體系統的維護成本不斷攀升。一些團隊開始考慮通過重構將應用拆分為微服務;也有團隊僅僅因為追求技術潮流而選擇轉型。這個過程往往耗時較長,甚至可能增加維護負擔。因此,在啟動轉型前,需要深入評估利弊得失,確保當前架構確實遇到了瓶頸。記住,拆分總比重建容易。
接下來,我們將聚焦于幾個核心話題:
- 如何充分發揮單體架構的優勢,為未來可能的微服務轉型打好基礎
- 如何實現從單體到微服務的平穩過渡
- 微服務轉型可能帶來的連鎖反應
更優雅的模塊化單體架構
在考慮架構轉型前,不妨先審視項目的結構設計。如果你的項目還沒有采用模塊化,這或許是一個值得嘗試的方向。模塊化不會強制你轉向微服務,但能讓你享受到微服務的諸多好處,同時避免額外的維護成本。
基于項目的構建工具(Maven、Gradle等),我們可以把項目劃分為獨立的模塊。其中部分模塊可以共享復用,其他模塊則可以獨立封裝特定的業務領域或功能特性,為應用提供獨立的服務能力。
模塊化架構帶來的好處顯而易見。它讓應用各個部分之間更加松耦合;讓功能開發更加獨立,減少代碼沖突;讓新人更容易融入團隊,因為他們可以從局部入手,逐步了解整體;讓測試更加精準,因為每個模塊都可以獨立驗證;如果未來需要遷移到微服務,這些模塊化的基礎會讓轉型事半功倍。
當然,模塊化架構也面臨一些局限。比如無法針對不同模塊獨立擴展,系統整體的資源配置需要滿足負載最重的模塊需求,這可能造成資源浪費。技術選擇也會受限,因為模塊化的單體應用難以混用 Java、Golang 和Python 等不同語言,不過這在大多數場景下并非主要問題。
模塊化整體式架構 vs 微服務
漸進式的絞殺者模式
絞殺者模式借鑒了自然界中藤蔓植物的生長特點,通過逐步替換的方式實現系統更新。這種模式讓你能夠在保持系統穩定運行的同時,逐步用新服務取代舊系統的各個部分。
實施絞殺者模式需要循序漸進:
先進行轉換,從單體架構中識別并提取適合獨立的功能模塊,用現代技術重新實現,這是改進原有實現的好機會。接著是共存階段,新舊系統并行運行,通過灰度發布逐步遷移流量,同時保留回滾能力。最后是淘汰階段,當新服務穩定性得到驗證后,完全切換流量并下線舊系統。
這種漸進式遷移策略的優勢顯著:既能保持系統持續交付能力,又能降低轉型風險,還能讓團隊專注處理局部細節,及早發現并解決潛在問題。
轉型中的挑戰與應對
在實施絞殺者模式時,轉型策略的規劃至關重要。團隊需要深入思考哪些組件優先改造、如何確保新舊系統的無縫對接、如何維護數據一致性等關鍵問題。同時,建立清晰的溝通機制和監控體系,實時掌握每次替換的進展和影響,這些都是確保轉型成功的重要保障。
微服務轉型帶來的連鎖反應
轉向微服務固然能帶來諸多益處,但也會讓一些原本簡單的事情變得復雜。比如本地測試場景,由于微服務數量眾多,開發團隊可能難以在個人設備上完整運行測試環境。又如日志追蹤,當一個業務流程橫跨多個服務時,完整的鏈路日志收集和分析就變得極具挑戰性。這就需要我們提前做好準備,建立合適的工具和規范。
讓我們深入探討幾個需要重點關注的領域:
基礎設施的升級之路
單體應用和微服務在基礎設施需求上有著本質差異。運行單體應用時,基礎設施相對簡單,用幾臺虛擬機或AWS EC2 這樣的 PaaS 方案就能應對。擴容、配置、升級、監控等運維工作也可以通過簡單工具實現,不一定需要專業的 DevOps 團隊支持。
而微服務架構則對基礎設施提出了更高要求。伴隨服務數量增長,手動運維很快就會力不從心。你需要引入Kubernetes這樣的容器編排平臺,或者選擇托管容器服務。這意味著更專業的技術棧和更系統的運維能力儲備。
平臺能力的構建之道
維護單體應用時,很多工作都相對直觀。發現安全漏洞了?在一處更新依賴就夠了。需要規范化外部服務調用?寫個統一的包裝類到處復用即可。
但在微服務場景下,這些看似簡單的任務都變得復雜起來。原本的一次更新現在要協調多個服務,每個服務都有自己的版本節奏和依賴關系。當服務和團隊數量增多時,這種復雜度會進一步提升。
這就是為什么許多組織會專門成立平臺團隊,構建統一的平臺層。平臺層就像是所有微服務的共同基礎,統一管理公共依賴,提供標準化模式,封裝現成的工具組件。這樣不僅簡化了日常維護,還能確保整個系統的一致性。
結語:慎重選擇,穩步前行
微服務轉型是一次重要的架構升級,需要深思熟慮和周密規劃。我們探討的這些步驟和模式,都是為了讓這個過程更加平穩可控。絞殺者模式提供了漸進式的轉型思路,保障了系統持續穩定運行。而模塊化的單體架構不僅是邁向微服務的重要準備,有時甚至能讓我們重新審視轉型決策,在享受微服務優勢的同時避免過度的復雜性。
選擇什么樣的架構并不重要,重要的是這個選擇能否真正解決我們面臨的問題,能否適應團隊的技術水平和業務需求。架構轉型不是目的,而是手段,最終服務于業務發展才是根本。
作者介紹
劉汪洋,51CTO社區編輯,昵稱:明明如月,一個擁有 5 年開發經驗的某大廠高級 Java 工程師。