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快速学习-系统架构演变

1.系统架构演变

随着互联网的发展,网站应用的规模不断扩大。需求的激增,带来的是技术上的压力。系统架构也因此也不断的演进、升级、迭代。从单一应用,到垂直拆分,到分布式服务,到SOA,以及现在火热的微服务架构,还有在Google带领下来势汹涌的Service Mesh。我们到底是该乘坐微服务的船只驶向远方,还是偏安一隅得过且过?

其实生活不止眼前的苟且,还有诗和远方。所以我们今天就回顾历史,看一看系统架构演变的历程;把握现在,学习现在最火的技术架构;展望未来,争取成为一名优秀的Java工程师。

1.1. 集中式架构

当网站流量很小时,只需一个应用,将所有功能都部署在一起,以减少部署节点和成本。此时,用于简化增删改查工作量的数据访问框架(ORM)是影响项目开发的关键。

存在的问题:

  • 代码耦合,开发维护困难
  • 无法针对不同模块进行针对性优化
  • 无法水平扩展
  • 单点容错率低,并发能力差

1.2.垂直拆分

当访问量逐渐增大,单一应用无法满足需求,此时为了应对更高的并发和业务需求,我们根据业务功能对系统进行拆分:

优点:

  • 系统拆分实现了流量分担,解决了并发问题
  • 可以针对不同模块进行优化
  • 方便水平扩展,负载均衡,容错率提高

缺点:

  • 系统间相互独立,会有很多重复开发工作,影响开发效率

1.3.分布式服务

当垂直应用越来越多,应用之间交互不可避免,将核心业务抽取出来,作为独立的服务,逐渐形成稳定的服务中心,使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。此时,用于提高业务复用及整合的分布式调用是关键。

优点:

  • 将基础服务进行了抽取,系统间相互调用,提高了代码复用和开发效率

缺点:

  • 系统间耦合度变高,调用关系错综复杂,难以维护

1.4.服务治理(SOA)

当服务越来越多,容量的评估,小服务资源的浪费等问题逐渐显现,此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量,提高集群利用率。此时,用于提高机器利用率的资源调度和治理中心(SOA)是关键

以前出现了什么问题?

  • 服务越来越多,需要管理每个服务的地址
  • 调用关系错综复杂,难以理清依赖关系
  • 服务过多,服务状态难以管理,无法根据服务情况动态管理

服务治理要做什么?

  • 服务注册中心,实现服务自动注册和发现,无需人为记录服务地址
  • 服务自动订阅,服务列表自动推送,服务调用透明化,无需关心依赖关系
  • 动态监控服务状态监控报告,人为控制服务状态

缺点:

  • 服务间会有依赖关系,一旦某个环节出错会影响较大
  • 服务关系复杂,运维、测试部署困难,不符合DevOps思想

1.5.微服务

前面说的SOA,英文翻译过来是面向服务。微服务,似乎也是服务,都是对系统进行拆分。因此两者非常容易混淆,但其实缺有一些差别:

微服务的特点:

  • 单一职责:微服务中每一个服务都对应唯一的业务能力,做到单一职责
  • 微:微服务的服务拆分粒度很小,例如一个用户管理就可以作为一个服务。每个服务虽小,但“五脏俱全”。
  • 面向服务:面向服务是说每个服务都要对外暴露服务接口API。并不关心服务的技术实现,做到与平台和语言无关,也不限定用什么技术实现,只要提供Rest的接口即可。
  • 自治:自治是说服务间互相独立,互不干扰
    • 团队独立:每个服务都是一个独立的开发团队,人数不能过多。
    • 技术独立:因为是面向服务,提供Rest接口,使用什么技术没有别人干涉
    • 前后端分离:采用前后端分离开发,提供统一Rest接口,后端不用再为PC、移动段开发不同接口
    • 数据库分离:每个服务都使用自己的数据源
    • 部署独立,服务间虽然有调用,但要做到服务重启不影响其它服务。有利于持续集成和持续交付。每个服务都是独立的组件,可复用,可替换,降低耦合,易维护

微服务结构图:

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