垂直应用架构
以MVC的垂直架构举例,MVC 架构通常分为3层,展示层、控制层、模型层。通常基于 MVC架构开发的应用代码会打成一个 war 包,部署在 Tomcat 等 Web容器中。不同的业务模块间通过本地 API进行调用,基本不存在跨进程的远程服务调用。
垂直应用架构面临的挑战:
- 复杂应用的开发和维护成本变高,部署效率逐渐降低。每次部署都要编译整个应用。
- 系统可靠性变差。高流量导致系统压力升高,单点故障服务器宕机,即使是集群也会由于单点故障导致流量集中,同样面临崩溃问题。
- 维护和定制困难。由于功能越来越复杂,已有垂直架构模式下无法对复杂的业务进行拆分,代码修改牵一发而动全身。
- 新功能上线周期变长。(1)公共 API 变更导致测试工作激增。(2)新特性无法独立部署和交付。
当垂直应用越来越多,应用之间交互不可避免,将核心业务和公共 API 抽取出来,作为独立的服务,供其他调用者消费,实现服务的共享和重用,降低了开发和运维的成本。应用拆分之后会按照模块独立部署,接口调用由本地 API 变为跨进程的远程方法调用,此时 RPC框架应运而生。
RPC
RPC(Remote Procedure Call)是一种进程间通信方式,允许像调用本地服务一样调用远程服务,它的具体实现方式可以不同。
RPC 框架原理:
RPC 框架的目的是让远程过程调用更简单、透明,让开发者只用关心谁在什么位置提供了远程服务接口即可,不用关心通信细节和调用过程。
RPC 框架的核心技术点:
- 远程服务提供者需要以某种形式提供服务调用相关的信息,如服务接口定义,数据结构。
- 远程代理对象:服务调用者调用的服务实际是远程服务的本地代理,对于Java则使用的是JDK的动态代理,通过动态代理的拦截机制,将本地调用封装为远程服务调用。
- 通信协议。
- 序列化:远程通信需要将对象转换为二进制码进行网络传输,不同的序列化框架的性能会不同。
一个优秀的RPC框架,内部一定会有其他辅助的基础设施来支持分布式服务管理、服务自动发现、和服务治理。单纯的RPC并不是完整的分布式服务框架。
SOA
SOA,面向服务的架构,是一种粗粒度、松耦合的以服务为中心的架构。
MSA
微服务,又叫微服务架构,是一种软件架构方式。它将应用构建成一系列按业务领域划分模块的、小的自治服务。
简单的说就是,将一个系统按业务划分成多个子系统,每个子系统都是完整的,可独立运行的,子系统间的交互可通过HTTP协议进行通信(也可以采用消息队列来通信,如 RocketMQ,Kafka 等)。
所以,不同子系统可以使用不同的编程语言实现,使用不同的存储技术。但是,因为子系统服务数量越多,管理起来越复杂,因此需要采用集中化管理,例如Eureka,Zookeeper等都是比较常见的服务集中化管理框架;同时,使用自动化部署(如Jenkins)减少人为控制,降低出错概率,提高效率。
微服务的特点:
- 解耦:同一系统内的服务大部分可以被解耦。因此应用,作为一个整体,可以轻易地被构建、修改和扩展。
- 组件化:微服务可以被看成相互独立的组件,这些组件可以被轻易地替换和升级。
- 单一业务能力:微服务很小,它们可以专注于某种单一的能力。
- 自治:开发者和团队可以独立地工作,提高开发速度。
- 持续交付:允许持续发布软件新版本,通过系统化的自动手段来创建、测试和批准新版本。
- 职责明确:微服务不把应用看成一个又一个的项目。相反,它们把应用当成了自己需要负责的项目。
- 去中心化管理:关注于使用正确的工具来完成正确的工作。这也就是说,没有标准化的方式或者技术模式。开发者们有权选择最好的工具来解决问题。
- 敏捷性:微服务支持敏捷开发。任何新功能都可以被快速开发或丢弃。
微服务的优势:
- 独立开发:基于各个微服务所独有的功能,它们可以被轻易开发出来。
- 独立部署:基于它们所提供的服务,它们可以被独立地部署到应用中。
- 错误隔离:即便其中某个服务发生了故障,整个系统还可以继续工作。
- 混合技术栈:可以使用不同的语言和技术来为同一个应用构建不同的服务。
- 按粒度扩展:可以根据需求扩展某一个组件,不需要将所有组件全部扩展。
SOA和微服务的区别
一、架构划分不同
1、SOA强调按水平架构划分为:前、后端、数据库、测试等;
2、微服务强调按垂直架构划分,按业务能力划分,每个服务完成一种特定的功能,服务即产品。
二、技术平台选择不同
1、SOA应用倾向于使用统一的技术平台来解决所有问题;
2、微服务可以针对不同业务特征选择不同技术平台,去中心统一化,发挥各种技术平台的特长。
三、系统间边界处理机制不同
1、SOA架构强调的是异构系统之间的通信和解耦合;(一种粗粒度、松耦合的服务架构);
2、微服务架构强调的是系统按业务边界做细粒度的拆分和部署。
四、主要目标不同
1、SOA架构,主要目标是确保应用能够交互操作;
2、微服务架构,主要目标是实现新功能、并可以快速拓展开发团队。