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微服务架构设计模式拆分到什么水平呢?附详细流程计谋

更新时间  2021-12-05 23:12 阅读
本文摘要:泉源:网络导读:微服务在最近几年大行其道,许多公司的研发人员都在思量微服务架构,或者在做微服务的路上,拆分服务是个很热的话题。那么我们应该根据什么原则将现有的业务举行拆分?是否拆分得越细就越好?本文将研究把应用法式剖析为服务的计谋和指南、剖析的障碍以及如何解决它们。1.服务拆分计谋1.1凭据业务能力举行服务拆分和界说建立微服务架构的计谋之一就是接纳业务能力举行服务拆分。 业务能力是一个来自于业 务架构建模的术语。业务能力是指一些能够为公司(或组织)发生价值的商业运动。

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泉源:网络导读:微服务在最近几年大行其道,许多公司的研发人员都在思量微服务架构,或者在做微服务的路上,拆分服务是个很热的话题。那么我们应该根据什么原则将现有的业务举行拆分?是否拆分得越细就越好?本文将研究把应用法式剖析为服务的计谋和指南、剖析的障碍以及如何解决它们。1.服务拆分计谋1.1凭据业务能力举行服务拆分和界说建立微服务架构的计谋之一就是接纳业务能力举行服务拆分。

业务能力是一个来自于业 务架构建模的术语。业务能力是指一些能够为公司(或组织)发生价值的商业运动。

特定业务的业务能力取决于这个业务的类型。例如,保险公司业务能力通常包罗承保、理赔治理、 账务和合规等。在线商店的业务能力包罗:订单治理、库存治理和发货,等等。

识别业务能力组织的业务能力通常是指这个组织的业务是做什么,它们通常都是稳定的。与之相反,组织接纳何种方式来实现它的业务能力,是随着时间不停变化的。这一个组织有哪些业务能力,是通过对组织的目的、结构和商业流程的分析得来的。

每一 个业务能力都可以被认为是一个服务,除非它是面向业务的而非面向技术的。业务能力规范 包罗多项元素,好比输入和输出、服务品级协议(SLA)。例如,保险承保能力的输入来自客 户的应用法式,这个业务能力的输出是完成核保并报价。业务能力通常集中在特定的业务工具上。

例如,理赔业务工具是理赔治理功效的重点。能力通常可以剖析为子能力。

例如,理赔治理能力具有多个子能力,包罗理赔信息治理、理赔审核和理赔付款治理。把 FTGO 的业务能力逐一列出来似乎也并不太难题,如下所示。

■ 供应商治理。● Courier management:送餐员相关信息治理;● Restaurant information management:餐馆菜单和其他信息治理,例如营业地址和时间。■ 用户治理:用户有关信息的治理。

■ 订单获取和推行。● Order management:让用户可以建立和治理订单。● Restaurant order management:让餐馆可以治理订单的生产历程。

● 物流。● Courier availability management:治理送餐员的实时状态。● Delivery management:把订单送到用户手中。■ 会计记账。

● Consumer accounting:治理跟用户相关的会计记账。● Restaurant accounting:治理跟餐馆相关的会计记账。● Courier accounting:治理跟送餐员相关的会计记账。

■ 其他顶级能力包罗供应商治理、用户(消费者)治理、订单获取和推行以及会计记账。可能 另有许多其他顶级能力,包罗与营销相关的能力。大多数顶级能力都市剖析为子能力。

例 如,订单获取和推行被剖析为五个子能力。这个能力条理的有趣方面是有三个餐馆相关的功力:餐馆信息治理、餐馆订单治理和餐 馆会计记账。那是因为它们代表了餐馆运营的三个截然差别的方面。

接下来,我们将相识如何使用业务能力来界说服务。从业务能力到服务一旦确定了业务能力,就可以为每个能力或相关能力组界说服务。

图1显示了 FTGO 应用法式从能力到服务的映射。决议将哪个级此外能力条理结构映射到服务是一个很是主观的判断。我对这种特定映射的理由如下:■ 我将供应商治理的子能力映射到两种服务,因为餐馆和送餐员是很是差别类型的供应商。

■ 我将订单获取和推行能力映射到三个服务,每个服务卖力流程的差别阶段。我将送餐员可用性治理(Courier availability management)和交付治理(Delivery management)能力联合起来,并将它们映射到单个服务,因为它们交织在一起。

■ 我将会计记账能力映射到自己的独立服务,因为差别类型的会计记账看起来很相似。图1 将 FTGO 业务能力映射到服务。

能力条理结构各个级此外能力都映射到服务围绕能力组织服务的一个关键利益是,因为它们是稳定的,所以最终的架构也将相对稳定。架构的各个组件可能会随着业务的详细实现方式的变化而生长,但架构仍保持稳定。

话虽如此,重要的是要记着图1 中显示的服务仅仅是界说架构的第一次实验。随着我 们对应用法式领域的相识越来越多,它们可能会随着时间的推移而变化,特别是架构界说流 程中的一个重要步骤是观察服务如何在每个关键架构服务中协作。例如,你可能会发现由于过多的历程间通信而导致特定的剖析效率低下,导致你必须把一些服务组合在一起。相反, 服务可能会在庞大性方面增长到值得将其拆分为多个服务的水平。

图2 展示了子域和服务之间的映射,每一个子域都有属于它们自己的领域模型。图2从子域到服务,FTGO 应用法式域的每个子域都映射为一个服务,该服务有自己的领域模型DDD 和微服务架构简直就是天生一对。DDD 的子域和限界上下文的观点,可以很好地跟微服务架构中的服务举行匹配。而且,微服务架构中的自治化团队卖力服务开发的观点,也跟 DDD 中每个领域模型都由一个独立团队卖力开发的观点吻合。

更有趣的是,子域用于它自己的领域模型这个观点,为消除上帝类和优化服务拆分提供了好措施。1.2凭据子域举行拆分领域驱动为每一个子域界说单独的领域模型。

子域是领域的一部门,领域是 DDD 中用来形貌应用法式问题域的一个术语。识别子域的方式跟识别业务能力一样:分析业务并识别业务的差别专业领域,分析产出的子域界说效果也会跟业务能力很是靠近。FTGO 的子域包罗:订单获取、订单治理、餐馆治理、送餐和会计。正如你所见:这些子域跟我们之前界说的业务能力很是靠近。

DDD 把领域模型的界限称为限界上下文(bounded contest)。限界上下文包罗实现这个模型的代码荟萃。

当使用微服务架构时,每一个限界上下文对应一个或者一组服务。换一种说法,我们可以通过 DDD 的方式界说子域,并把子域对应为每一个服务,这样就完成了微服务架构的设计事情。按子域剖析和按业务能力剖析是界说应用法式的微服务架构的两种主要模式。可是,也有一些有用的拆分指导原则源于面向工具的设计。

我们来详细讨论这些原则。2.拆分的指导原则单一职责原则软件架构和设计的主要目的之一是确定每个软件元素的职责。

单一职责原则如下:改变一个类应该只有一个理由。—Robert C. Martin类所承载的每一个职责都是对它举行修改的潜在原因。如果一个类承载了多个职责,而且相互之间的修改是独立的,那么这个类就会变得很是不稳定。

遵照 SRP 原则,你所界说的每一个类都应该只有一个职责,因此也就只有一个理由对它举行修改。我们在设计微服务架构时应该遵循 SRP 原则,设计小的、内聚的、仅仅含有单一职责的服务。

这会缩小服务的巨细并提升它的稳定性。新的FTGO架构是应用SRP的一个例子。为客户获取餐食的每一个方面(订单获取、订单准备、送餐等)都由一个单一的服务承载。

闭包原则另外一个有用的原则是闭包原则(CCP):在包中包罗的所有类应该是对同类的变化的一个荟萃,也就是说,如果对包做出修改,需要调整的类应该都在这个包之内。—— Robert C. Martin这就意味着,如果由于某些原因,两个类的修改必须耦合先后发生,那么就应该把它们 放在同一个包内。也许,这些类实现了一些特定的业务规则的差别方面。

这样做的目的是当 业务规则发生变化时,开发者只需要对一个交付包做出修改,而不是大规模地修改(和重新 编译)整个应用接纳闭包原则,极大地改善了应用法式的可维护性。在微服务架构下接纳 CCP原则,这样我们就能把凭据同样原因举行变化的服务放在一 个组件内。

这样做可以控制服务的数量,当需求发生变化时,变换和部署也越发容易。理想 情况下,一个变换只会影响一个团队和一个服务。CCP 是解决漫衍式单体这种恐怖的反模式的法宝。单一职责原则和闭包原则是 Bob Martin 制定的十一项原则中的两项。

它们在开发微服务架构时特别有用。在设计类和包时可以使用其余的九个原则。3.拆分单体应用为服务的难点及解决方案从外貌上看,通过界说与业务能力或子域相对应的服务来建立微服务架构的计谋看起来很简朴。

可是,你可能会遇到几个障碍:■ 网络延迟。■ 同步历程间通信导致可用性降低。■ 在服务之间维持数据一致性。■ 获取一致的数据视图。

■ 上帝类阻碍了拆分。网络延迟网络延迟是漫衍式系统中一直存在的问题。你可能会发现,对服务的特定剖析会导致两个服务之间的大量往返挪用。

有时,你可以通过实施批处置惩罚API在一次往返中获取多个工具,从而将延迟淘汰到可接受的数量。但在其他情况下,解决方案是把多个相关的服务组合在一起,用编程语言的函数挪用替换昂贵的历程间通信。同步的历程间通信导致可用性降低另一个需要思量的问题是如那边理历程间通信而不降低系统的可用性。例如,实现createOrder() 操作最常见的方式是让Order Service使用REST同步伐用其他服务。

这样做的毛病是REST这样的协议会降低Order Service的可用性。如果任何一个被挪用的服务处在不行用的状态,那么订单就无法建立了。有时候这可能是一个不得已的折中,可是在学习异步消息之后,你就会发现其实有更好的措施来消除这类同步伐用发生的紧耦合并提升可用性。

在服务之间维持数据一致性另一个挑战是如何在某些系统操作需要更新多个服务中的数据时,仍旧维护服务之间的数据一致性。传统的解决方案是使用基于两阶段提交(two phase commit)的漫衍式事务治理机制。

但对于现今的应用法式而言,这不是一个好的选择,你必须使用一种很是差别的方法来处置惩罚事务治理,这就是Saga。Saga是一系列使用消息协作的当地事务。

Saga 比传统的ACID事务更庞大,但它们在许多情况下都能事情得很好。Saga 的一个限制是它们最终是一致的。如果你需要以原子方式更新某些数据,那么它必须位于单个服务中,这可能是剖析的障碍。

获取一致的数据视图剖析的另一个障碍是无法跨多个数据库获得真正一致的数据视图。在单体应用法式中,ACID 事务的属性保证查询将返回数据库的一致视图。相反,在微服务架构中,纵然每个服务的数据库是一致的,你也无法获得全局一致的数据视图。

如果你需要一些数据的一致视图,那么它必须驻留在单个服务中,这也是服务剖析所面临的问题。幸运的是,在实践中这很少带来真正的问题。上帝类阻碍了拆分剖析的另一个障碍是存在所谓的上帝类。

上帝类是在整个应用法式中使用的全局类上帝类通常为应用法式的许多差别方面实现业务逻辑。它有大量字段映射到具有许多列的数据库表。

大多数应用法式至少有一个这样的上帝类,每个类代表一个对领域至关重要的观点:银行账户、电子商务订单、保险政策,等等。因为上帝类将应用法式的许多差别方面的状态和行为捆绑在一起,所以将使用它的任何业务逻辑拆分为服务往往都是一个不行逾越的障碍。Order类是FTGO应用法式中上帝类的一个很好的例子。

Order 类具有与订单处置惩罚、餐馆订单治理、送餐和付款相对应的字段及方法。由于一个模型必须形貌来自应用法式的差别部门的状态转换,因此该类还具有庞大的状态模型。在现在情况下,这个类的存在使得将代码支解成服务变得极其难题。

一种解决方案是将 Order 类打包到库中并建立一其中央Order数据库。处置惩罚订单的所有服务都使用此库并会见会见数据库。这种方法的问题在于它违反了微服务架构的一个关键原则,并导致我们特别不愿意看到的紧耦合。例如,对Order模式的任何更改都要求其他开发团队同步更新和重新编译他们的代码。

另一种解决方案是将Order数据库封装在Order Service中,该服务由其他服务挪用以检索和更新订单。该设计的问题在于这样的一个Order Service将成为一个纯数据服务,成为包罗很少或没有业务逻辑的贫血领域模型(anaemic domain model)。这两种解决方案都没有吸引力,但幸运的是,DDD 提供了一个好的解决方案。

更好的方法是应用DDD并将每个服务视为具有自己的领域模型的单独子域。这意味着FTGO应用法式中与订单有关的每个服务都有自己的领域模型及其对应的 Order 类的版本。Delivery Service是多领域模型的一个很好的例子。

如图 3所示为Order,它很是简朴:取餐地址、取餐时间、送餐地址和送餐时间。此外,Delivery Service 使用更合适的Delivery名称,而不是称之为Order。Delivery Service 对订单的任何其他属性不感兴趣。

图3 Delivery Service 的领域模型 除了造成一些技术挑战以外,拥有多个领域模型还会影响用户体验。在界说微服务架构时必须识别并消除上帝类。

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