互聯網架構,究竟爲啥要做服務化?

“微服務架構”的話題非常之火,很多朋友都在小窗我,說怎麼做服務化?解答“怎麼做”之前,先得了解“爲什麼做”。

畫外音:做技術千萬不能是這種思路,“別人都在做,所以我們也要搞”。

並不是所有的業務都適合“服務化”,互聯網高可用架構,到底爲什麼要服務化?

服務化之前,高可用架構是什麼樣的?
在服務化之前,互聯網的典型高可用架構如下:
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(1)客戶端,APP,H5,小程序,PC瀏覽器;

(2)後端入口,高可用的反向代理nginx集羣;

(3)站點應用,高可用的web-server集羣;

(4)後端存儲,高可用db集羣;
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更典型的,web-server集羣通過DAO/ORM等技術來訪問數據庫。

可以看到,最初是沒有服務層的,此時架構會碰到什麼典型痛點呢?

架構痛點一:代碼到處拷貝

舉一個最常見的業務例子,用戶數據訪問,絕大部分公司都有一個數據庫存儲用戶數據,各個業務都有訪問用戶數據的需求。
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在有用戶服務之前,各個業務線都是自己通過DAO寫SQL訪問user庫來存取用戶數據,這無形中就導致了代碼的拷貝。

架構痛點二:複雜性擴散

隨着併發量的越來越高,用戶數據的訪問數據庫成了瓶頸,需要加入緩存來降低數據庫的讀壓力,於是架構中引入了緩存,如果沒有統一的服務層,各個業務線都需要關注緩存的引入導致的複雜性。
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對於寫請求,所有業務線都要升級代碼:

(1)先淘汰cache;

(2)再寫db;

對於讀請求,所有業務線也都要升級代碼:

(1)先讀cache,命中則返回;

(2)沒命中則讀db;

(3)再把數據放入cache;

這個複雜性是典型的“業務無關”的複雜性,業務方需要被迫升級。

隨着數據量的越來越大,數據庫需要進行水平拆分,於是架構中又引入了分庫分表,如果沒有統一的服務層,各個業務線都需要關注分庫分表的引入導致的複雜性。
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這個複雜性也是典型的“業務無關”的複雜性,業務方需要被迫升級。

典型的耦合,還包括bug的修改,發現一個bug,多個地方都需要修改。

架構痛點三:庫的複用與耦合

服務化並不是唯一的解決上述兩痛點的方法,抽象出統一的“庫”是最先容易想到的解決(1)代碼拷貝;(2)複雜性擴散;的方法。

抽象出一個user.so,負責整個用戶數據的存取,從而避免代碼的拷貝。至於複雜性,也只有user.so這一個地方需要關注了。

解決了舊的問題,會引入新的問題,庫的版本維護會導致業務線之間的耦合。

業務線A將user.so由版本1升級至版本2,如果不兼容業務線B的代碼,會導致B業務出現問題。

業務線A如果通知了業務線B升級,則是的業務線B會無故做一些“自身業務無關”的升級,非常鬱悶。當然,如果各個業務線都是拷貝了一份代碼則不存在這個問題。

畫外音:有時候拷貝代碼也是有好處的。

架構痛點四:SQL質量無法保障,業務相互影響
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業務線通過DAO訪問數據庫,本質上SQL語句還是各個業務線拼裝的,資深的工程師寫出高質量的SQL,經驗沒有這麼豐富的工程師可能會寫出一些低效的SQL。

假如業務線A寫了一個全表掃描的SQL,導致數據庫的CPU100%,影響的不只是一個業務線,而是所有的業務線都會受影響。

畫外音:臨時工程序員要背鍋了。

架構痛點五:瘋狂的DB耦合
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業務線不只訪問user數據,還會結合自己的業務訪問自己的數據。

畫外音:user_biz表,也是用uid做主鍵。

典型的,通過join數據表來實現各自業務線的一些業務邏輯。

業務線A的table-user與table-A耦合在了一起,業務線B的table-user與table-B耦合在了一起,業務線C的table-user與table-C耦合在了一起,結果就是:table-user,table-A,table-B,table-C都耦合在了一起。

隨着數據量的越來越大,業務線ABC的數據庫是無法垂直拆分開的,必須使用一個大庫(瘋了,一個大庫300多個業務表 =_=)。

架構痛點六:…

服務化後,高可用架構如何?

互聯網高可用分層架構演進的過程中,引入了“服務層”。
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以上文中的用戶業務爲例,引入了高可用user-service,對業務線響應所用用戶數據的存取。

引入服務層有什麼好處,到底解決什麼問題呢?

好處一:調用方爽

有服務層之前,業務方訪問用戶數據,需要通過DAO拼裝SQL訪問。

有服務層之後,業務方通過RPC訪問用戶數據,就像調用一個本地函數一樣,非常之爽:

User = UserService::GetUserById(uid);

傳入一個uid,得到一個User實體,就像調用本地函數一樣,不需要關心序列化,網絡傳輸,後端執行,網絡傳輸,範序列化等複雜性。

好處二:複用性,防止代碼拷貝

所有user數據的存取,都通過user-service來進行,代碼只此一份,不存在拷貝。

升級一處升級,bug修改一處修改。

好處三:專注性,屏蔽底層複雜度
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在沒有服務層之前,所有業務線都需要關注緩存、分庫分表這些細節。
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在有了服務層之後,只有服務層需要專注關注底層的複雜性了,向上遊屏蔽了細節。

好處四:SQL質量得到保障
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原來是業務向上遊直接拼接SQL訪問數據庫。
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有了服務層之後,所有的SQL都是服務層提供的,業務線不能再爲所欲爲了。底層服務對於穩定性的要求更好的話,可以由更資深的工程師維護,而不是像原來SQL難以收口,難以控制。

好處五:數據庫解耦
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原來各個業務的數據庫都混在一個大庫裏,相互join,難以拆分。
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服務化之後,底層的數據庫被隔離開了,可以很方便的拆分出來,進行擴容。

好處六:提供有限接口,無限性能

在服務化之前,各業務線上遊想怎麼操縱數據庫都行,遇到了性能瓶頸,各業務線容易扯皮,相互推諉。

服務化之後,服務只提供有限的通用接口,理論上服務集羣能夠提供無限性能,性能出現瓶頸,服務層一處集中優化。

好處七:…

服務化不能解決所有問題,如果沒有碰到這些問題,架構未必需要服務化。

一切脫離業務的架構設計,都是耍流氓。

寫在最後:

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