系统设计学习(五)微服务

微服务

有效的拆分应用,实现敏捷开发和部署

1、客户端如何访问这些服务

后台N个服务和UI之间一般会一个代理或者叫API Gateway,他的作用包括:

① 提供统一服务入口,让微服务对前台透明

② 聚合后台的服务,节省流量,提升性能

③ 提供安全,过滤,流控等API管理功能

最重要的作 用是为前台(通常是移动应用)提供后台服务的聚合,提供一个统一的服务出口,解除他们之间的耦合。

2、每个服务之间如何通信

所有的微服务都是独立的Java进程跑在独立的虚拟机上,所以服务间的通信就是IPC(inter process communication),已经有很多成熟的方案。现在基本最通用的有两种方式:

同步调用(RPC,REST):

同步调用比较简单,一致性强,但是容易出调用问题,性能体验上也会差些,特别是调用层次多的时候。一般REST基于HTTP,更容易实现,更容易被接受,服务端实现技术也更灵活些,各个语言都能支持,同时能跨客户端,对客户端没有特殊的要求,只要封装了HTTP的SDK就能调用,所以相对使用的广一些。RPC也有自己的优点,传输协议更高效,安全更可控

异步消息调用:

异步消息的方式在分布式系统中有特别广泛的应用,他既能减低调用服务之间的耦合,又能成为调用之间的缓冲,确保消息积压不会冲垮被调用方,同时能保证调用方的服务体验,继续干自己该干的活,不至于被后台性能拖慢。不过需要付出的代价是一致性的减弱,需要接受数据最终一致性;
3、如此多的服务,如何实现?

**客户端做:**优点是架构简单,扩展灵活,只对服务注册器依赖。缺点是客户端要维护所有调用服务的地址,有技术难度,一般大公司都有成熟的内部框架支持,比如Dubbo。

**服务端做:**优点是简单,所有服务对于前台调用方透明,一般在小公司在云服务上部署的应用采用的比较多。

4、服务挂了,如何解决

①重试机制

②限流

③熔断机制

④负载均衡

⑤降级(本地缓存)

5、常见的设计模式和应用

1、聚合器微服务设计模式v

聚合器调用多个服务实现应用程序所需的功能。它可以是一个简单的Web页面,将检索到的数据进行处理展示。它也可以是一个更高层次的组合微服务,对检索到的数据增加业务逻辑后进一步

发布成一个新的微服务,这符合DRY原则。另外,每个服务都有自己的缓存和数据库。如果聚合器是一个组合服务,那么它也有自己的缓存和数据库。聚合器可以沿X轴和Z轴独立扩展。

2、代理微服务设计模式

在这种情况下,客户端并不聚合数据,但会根据业务需求的差别调用不同的微服务。代理可以仅仅委派请求,也可以进行数据转换工作。

3、链式微服务设计模式

这种模式在接收到请求后会产生一个经过合并的响应,如下图所示:

在这种情况下,服务A接收到请求后会与服务B进行通信,类似地,服务B会同服务C进行通信。所有服务都使用同步消息传递。在整个链式调用完成之前,客户端会一直阻塞。

因此,服务调用链不宜过长,以免客户端长时间等待。

4、分支微服务设计模式

这种模式是聚合器模式的扩展,允许同时调用两个微服务链,如下图所示:

5、数据共享微服务设计模式

自治是微服务的设计原则之一,就是说微服务是全栈式服务。但在重构现有的"单体应用(monolithic application)"时,SQL数据库反规范化可能会导致数据重复和不一致。

因此,在单体应用到微服务架构的过渡阶段,可以使用这种设计模式,如下图所示:

在这种情况下,部分微服务可能会共享缓存和数据库存储。不过,这只有在两个服务之间存在强耦合关系时才可以。对于基于微服务的新建应用程序而言,这是一种反模式。

6、异步消息传递微服务设计模式

虽然REST设计模式非常流行,但它是同步的,会造成阻塞。因此部分基于微服务的架构可能会选择使用消息队列代替REST请求/响应,如下图所示:

6、优点和缺点

优点:复杂度可控,独立按需扩展,技术选型灵活,容错,可用性高

不限制技术选择,开发人员可以自由选择任何有用的技术,只要该服务符合API合同。
Microservice架构模式使每个微服务都能独立部署。开发人员不需要协调部署本地服务的变更。这些变化可以在测试后尽快部署。例如,UI团队可以执行A | B测试,并快速迭代。
Microservice架构模式使每个服务都可以独立调整。您可以仅部署满足其容量和可用性限制的每个服务的实例数。此外,您可以使用最符合服务资源要求的硬件。

缺点:多服务运维难度,系统部署依赖,服务间通信成本,数据一致性,系统集成测试,重复工作,性能监控等

分布式系统而产生的复杂性。开发人员需要选择和实现基于消息传递或RPC的进程间通信机制。此外,他们还必须编写代码来处理部分故障。
测试微服务应用程序也更复杂。服务类似的测试类将需要启动该服务及其所依赖的任何服务。
微服务应用通常由大量服务组成。例如,每个服务将有多个运行时实例。更多的移动部件需要进行配置,部署,扩展和监控。
7、参考

https://zhuanlan.zhihu.com/p/510957199?utm_id=0\&eqid=deedfcfb00017602000000026468a858

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