軟件架構的發展經歷了從單體架構、垂直架構、SOA架構到微服務架構的過程,作爲一個80年代的程序員,今天燕青跟大家說說具體的經歷。
單體架構
Web應用程序發展的早期,大部分web工程師將所有的功能模塊打包到一起並放在一個web容器中運行,所有功能模塊使用同一個數據庫。
下圖是一個單體架構的電商系統:
特點:
1、所有的功能集成在一個項目工程中。
2、所有的功能打在一個war包部署到服務器。
3、通過部署應用集羣和數據庫集羣來提高系統的性能。
優點:
1、項目架構簡單,前期開發成本低,週期短,小型項目的首選。
2、開發效率高,模塊之間交互採用本地方法調用。
3、容易部署,運維成本小,直接打包爲一個完整的包,拷貝到web容器的某個目錄下即可運行。
4、容易測試:IDE都是爲開發單個應用設計的、容易測試——在本地就可以啓動完整的系統。
缺點:
1、全部功能集成在一個工程中,對於大型項目不易開發、擴展及維護。
2、版本迭代速度逐漸變慢,修改一個地方就要將整個應用全部編譯、部署、啓動,開發及測試周期過長。
3、無法按需伸縮,通過集羣的方式來實現水平擴展,無法針對某業務按需伸縮。
分佈式架構
針對單體架構的不足,爲了適應大型項目的開發需求,許多公司將一個單體系統按業務垂直拆分爲若干系統,系統之間通過網絡交互來完成用戶的業務處理,每個系統可分佈式部署,這種架構稱爲分佈式架構。
特點:
1、按業務垂直拆分成一個一個的單體系統,此架構也稱爲垂直架構。
2、系統與系統之間的存在數據冗餘,耦合性較大,如上圖中三個項目都存在客戶信息。
3、系統之間的接口多爲實現數據同步,如上圖中三個項目要同步客戶信息。
優點:
1、通過垂直拆分,每個子系統變成小型系統,功能簡單,前期開發成本低,週期短。
2、每個子系統可按需伸縮。
3、每個子系統可採用不同的技術。
缺點:
1、子系統之間存在數據冗餘、功能冗餘,耦合性高。
2、按需伸縮粒度不夠,對同一個子系統中的不同的業務無法實現,比如訂單管理和用戶管理。
SOA架構
SOA是一種面向服務的架構,基於分佈式架構,它將不同業務功能按服務進行拆分,並通過這些服務之間定義良好的接口和協議聯繫起來。
特點:
1、基於SOA的架構思想,將重複公用的功能抽取爲組件,以服務的方式向各各系統提供服務。
2、各各系統與服務之間採用webservice、rpc等方式進行通信。
3、ESB企業服務總線作爲系統與服務之間通信的橋樑。
優點:
1、將重複的功能抽取爲服務,提高開發效率,提高系統的可重用性、可維護性。
2、可以針對不同服務的特點按需伸縮。
3、採用ESB減少系統中的接口耦合。
缺點:
1、系統與服務的界限模糊,會導致抽取的服務的粒度過大,系統與服務之間耦合性高。
2、雖然使用了ESB,但是服務的接口協議不固定,種類繁多,不利於系統維護。
微服務架構
基於SOA架構的思想,爲了滿足移動互聯網對大型項目及多客戶端的需求,對服務層進行細粒度的拆分,所拆分的每個服務只完成某個特定的業務功能,比如訂單服務只實現訂單相關的業務,用戶服務實現用戶管理相關的業務等等,服務的粒度很小,所以稱爲微服務架構。
特點:
1、服務層按業務拆分爲一個一個的微服務。
2、微服務的職責單一。
3、微服務之間採用RESTful、RPC等輕量級協議傳輸。
4、有利於採用前後端分離架構。
優點:
1、服務拆分粒度更細,有利於資源重複利用,提高開發效率。
2、可以更加精準的制定每個服務的優化方案,按需伸縮。
3、適用於互聯網時代,產品迭代週期更短。
缺點:
1、開發的複雜性增加,因爲一個業務流程需要多個微服務通過網絡交互來完成。
2、微服務過多,服務治理成本高,不利於系統維護。