1、前言

今年的 ArchSummit 的主题是“数字化转型下的架构升级”，主要聚焦：云原生、研效提升、IoT 系统架构、微服务架构、低代码系统、出海业务架构、人工智能与机器学习、企业数字化转型、前端 Serverless 研发体系、金融领域数字化转型、大数据实践与应用等领域。

笔者从事互联网行业 4 年有余了，今年是第二次参加 ArchSummit 全球架构师峰会，主要关注点是“微服务架构”板块下的各位老师的技术分享，这里对珍爱网 CTO 彭万亮老师的《珍爱微服务底层框架演进》进行一些总结，欢迎大家一起补充交流~~

2、讲师介绍

彭老师是位非常资深的技术人，在互联网行业有接近 20 年的从业经验，目前在珍爱网担任 CTO。

3、珍爱微服务框架编年史

珍爱网的微服务框架的演进，是逐步进化的结果：

• 2018 年经历了业务微服务拆分：解耦业务并解决复杂度难题
• 2019 年完成了数据层改造：解决业务数据层痛点
• 2020 年完成了容器化部署和 DevOps 流水线设计：提升系统可扩展和高可用的云原生能力
• 2021 年实现业务异地多活（双云双活）：提升了系统容灾能力和服务安全性

4、珍爱微服务框架演进

4.1 面临问题

彭老师介绍到，自 2018 年珍爱网业务规模爆发性增长，研发团队存在着四个方面的问题：

4.2 突破方向

因此他们的团队开始着重建设基础架构，并在四个维度进行集中突破，即：服务架构、基础组件、研发流程、研发规范；

在珍爱长达 4 年的架构演进之路上，开发团队经历了微服务拆分、链路优化、上云、容器化、双云双活等，并在每个环节都有相应的思考，在反复地暴露问题、解决问题之后，最终沉淀出一套珍爱特色的微服务治理架构，即形成最终的一套底层框架，这套框架有以下几个特点：

1. 整合开源框架，结合业务二次开发
2. 构建一套技术规范
3. 统一技术底层

4.3 架构演进

4.3.1 微服务拆分

4.3.1.1 业务拆分

虽然每个企业的业务大不相同，但是微服务拆分的方法论大致一样，所以彭老师在这个题目下，并没有作过多的展开；但是从介绍的 PPT 里，我们还是可以清晰了解到珍爱在拆分微服务的思路是，按照业务模型去切割，并垂直拆分为了多个微服务，包括了：unify-pay、core-user、verify 等等；

4.3.1.2 微服务框架

珍爱的微服务拆分，在技术层面有以下四个特点：

主流的 Java 商业项目，都会以 SpringCloud 开源框架作为底层支撑，而珍爱的微服务框架则是巧妙的将 SpringCloud 和 Dubbo 两个框架一起整合并为其所用，这应该是珍爱框架的一大亮点了。

4.3.1.3 DDD 与降本增效

此外，彭老师还很着重的提到一个技术实现要点：基于 DDD 领域模型的业务拆分，在部署上，将原 api 层和 provider 层合并在一个节点上，能提高调用开销并节省硬件资源，进而实现“降本增效”。

那么珍爱是具体怎么做到的呢？

通过引入 DDD 领域模型，业务 API 降低了耦合性；这里涉及到垂直拆分（从下往上设计），各业务领域实现 以分层分包的方式进行代码组织，结构更清晰，更合理。

1. adapter：每个领域的对外接口实现，每个业务在每一层的接口实现不一样（OpenApi、客户端、web 端等）
2. application：业务组合
3. domain：领域层
4. infrastructure：最基础服务的支撑

2022 年，互联网企业最流行的一个话题就是--降本增效了，而珍爱研发团队的落地实践，恰好给业界提供了一个研发思路：在把 DDD 领域拆分，结合业务粒度做到极致之后，不仅仅可以做到业务领域边界更清晰，更能通过优化部署方式实现降本增效，降低服务器维护成本。

4.3.2 微服务网关层改造

珍爱微服务网关层的改造是一个非常独具特点的工程。

• 一方面，它基于 SpringCould-Gateway 开源框架进行拓展，实现了网关层基础的能力：请求验证、黑白名单、基于 sentinel 的熔断限流（二次开发）；
• 另一方面，珍爱网关对业务侧提供非常多的能力支撑，比如：合并请求、重试优化（Connection 异常，服务不幂等解决不了）、优雅停机、启动预热、访问日志上报等。

4.3.2.1 合并请求

网关 MergeFilter 在不改动原接口前提下，允许客户端对请求组合编排，将多个请求合并为一，其目的是减少页面初始化时请求数过多的问题。

其功能如下:

1. 拆分请求:解析自定协议，将合并请求拆分为实际请求组。
2. 并行执行:并行执行实际请求组，设置监听返回。
3. 合并响应:改写 response，以合并请求组下游服务响应。
4. 降级和重试:配置超时和异常降级，并对失败请求执行重试。
5. 请求监控:监控耗时差异过大的请求组，以优化编排。

4.3.3 数据层改进

4.3.3.1 面临问题

复杂业务系统最容易遇到瓶颈的环节就是数据库，同样，DB 正是珍爱业务系统稳定性和性能最关键的一环，因此珍爱借助业务上云，对 DB 展开了多方面的优化。

4.3.3.2 数据拆分

第一步，分库分表：团队遵循微服务“一应用一数据库”的原则，对原有 DB 进行拆分。

之前未做是因为数据库管理成本较大，而业务上云后使用了云数据库，这个基础设施能力的提升，有助于快速实现目标架构。

4.3.3.3 去掉数据中间层

第二步，去掉中间件 Mycat，应用直连数据库；zhenai-framework（珍爱底层框架）管理公共配置:分库分表算法、id 生成规则、路由工具类等。

整体架构如下：

1）分库分表实现

珍爱底层通过对 sharding-jdbc 和 sharding-proxy 两个组件的引入，实现了上云之后的分库分表能力。

做到上面这一步骤的关键是：

sharding-jdbc 是在代码层面解决分库分表问题，需要自行配置分库分表策略等； sharding-proxy 是一种数据库中间件，从数据库层面解决分库分表问题

2）配置隔离

读者到这一步容易产生疑惑：为什么同时引入了这两个组件呢？

彭老师给我们解答了这个问题：因为正式环境是需要不停机进行大表拆分，同时为了将 DB 配置等风险等级高的配置集中管理（使用了 git 系统保存）。

正式环境下，系统数据层与业务层配置，有着不同的风险等级；

• 业务层配置：页面组件配置等；
• 数据层配置：DB 账号密码、连接超时等；

3）不停机连接切换

因为需要正式环境有不停机的要求，所以需要考虑到“数据库连接切换的实现”，这里彭老师也进行了详细的步骤拆分：

特别注意：这里，大家需要对自己的业务场景去思考，由于珍爱并非大订单交易这种连接数量巨大的场景，因此最终选择了使用这种双倍连接的方式。

4.4 框架能力升级

珍爱在下面四个方面进行持续升级：

• 链路级熔断降级
• 单 IP 熔断
• 全链路优雅停机
• 启动预热

4.4.1 熔断降级

服务监控需要做的更加完善，否则服务降级不能暴露问题，因为在上层业务看，HTTP 相应是正常的，但是底层是有异常的。

另外，服务重试这个环节，由于业务很难幂等，我们一般对连接异常进行重试就足够了，这个做法至少能够让我们的系统比没做重试，要好很多。

4.4.2 全链路优雅停机

珍爱的全链路优雅停机，整体上分为 3 个步骤：

1. 服务下线
2. 余下的业务逻辑处理完
3. 销毁资源（线程池、调度任务、数据库连接、已有请求处理等等）

彭老师给了我们一些做优雅停机的经验：

• 开源组件已经实现了一套优雅停机，比如 Dubbo，那么这套框架可以直接复用它们的实现；
• 如果自行封装了一套珍爱接口，所以需要优雅停机的组件，全部实现某个底层接口，那么就有一套统一规范来确保优雅停机不影响业务的规范。

4.4.3 服务重启流量控制

4.4.4 字节码增强-日志监控

Agent 使用 Java 字节码无侵入式采集 http 访问日志，dubbo 访问日志，业务日志，通过 UDP 上报到 collector 服务器；然后 collector 服务器将数据分别写入 kafka、es、HBase，实现日志聚合。

4.4.5 Redis 封装

框架统一提供 API 给业务层，借鉴了 MyBatis Mapper 的思想，在定义的时候先声明存储结构和存储对象类型。

4.4.6 web 层能力封装

5、架构赋能与研效提升

5.1 面临问题

珍爱研发团队内部，也面临着一些问题：

1. 资源隔离不充分
2. 并行需求联调/测试困难
3. 部署流程过多人为参与
4. 多套环境难于管理

5.2 研发流水线搭建

5.2 容器化插件

zhenai-dockerx-plugin 是自研的一个 maven 插件，使应用透明接入 docker、k8s。

其功能有以下六个点：

1. 检查:分支检查、k8s ns 检查
2. 打镜像:使用 zhenai-dockerx-base 作为基础 docker 镜像
3. 构造编排 yaml:模拟模板渲染出 k8s deploy/svc 的 yaml
4. 部署启动:调用 k8s 接口部署
5. 多环境管理:编排文件区分环境
6. 组件管理:根据 mvn 参数判定是否部署对应组件，如 nginx，主要用在开发、测试环境

5.4 请求染色

5.5 DevOps 全周期

5.6 双云双活

zhenai-framework 封装数据接入与适配中间件，同时中间件也支持双云模式。

5.6.1 双云优势

6、架构经验分享

马云曾经说过，成功的经验千千万万，失败的原因就那么几个。在整个技术分享的过程里面，彭老师经常穿插提到，他们团队在架构演进过程中踩过的坑，下面进行一个梳理：

• 架构师团队：
• 在业务型企业做架构，高性价比的做法是：结合业务痛点找框架，能解决业务难题的框架就是好框架 ；
• 做方案设计优先看开源组件，避免重复造轮子和过度设计；
• 解决现有问题不是终点，技术架构必须要有前瞻性；
• 只有清楚系统承载量，才能更好知道如何去做微服务化；
• 自研框架的定制，应该基于本身业务，对开源框架进行二次开发；
• 业务框架：
• 优先考虑的是业务接入的易用性，然后是接入成本；
• 最理想的效果是，跟业务结合后，能解决 90%的业务问题；
• 业务开发：遇到的 80%问题是数据库的问题，20%的问题是应用部署，10%是其他；

7、总结

最后用彭老师的架构演进理论来结束这次的总结，业务架构一定是伴随着业务的发展而不断完善的，前期可能是业务持续发展时不断暴露的问题，随之而来是一个个针对性的专项突破，最后是上升到框架层面的调整。