Java应用架构演变史

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：

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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：

1. 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。
2. 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。
3. 通信协议。
4. 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。