1 微服务架构

1.1 传统单体应用架构问题

传统单体应用架构都是模块化的设计逻辑，程序在编写完成后会被打包并部署为一个具体的应用，而应用的格式则依赖于相应的应用语言和框架。

但随着用户人数的增加，一台机器已经满足不了系统的负载，此时我们就会考虑系统的水平扩展。通常情况下，我们只需要增加服务器的数量，并将打包好的应用拷贝到不同服务器（如Tomcat），然后通过负载均衡器（如Apache、Nginx）就可以轻松实现应用的水平扩展

存在的问题

1. 应用复杂度增加，更新、维护困难
2. 易造成系统资源浪费
3. 影响开发效率
4. 应用可靠性低
5. 不利于技术的更新

1.2 解决问题

针对传统单体架构的问题，大部分企业通过SOA（Service-Oriented Architecture，面向服务的架构）来解决上述问题。SOA 的思路是把应用中相近的功能聚合到一起，以服务的形式提供出去，因此基于SOA架构的应用可以理解为一批服务的组合。

SOA将原来的单体架构按照功能细分为不同的子系统，然后再由各个子系统依赖服务中间件（这里指企业服务总线EnterpriseService Bus，简称ESB）来调用所需服务。
使用SOA可以将系统切分成多个组件服务，这种通过多个组件服务来完成请求的方式有很多好处

• 把项目拆分成若干个子项目，不同的团队可以负责不同的子项目，从而提高开发效率。
• 把模块拆分，使用接口通信，降低了模块之间的耦合度。
• 为企业的现有资源带来了更好的重用性。·能够在最新的和现有的应用之上创建应用。
• 能够使客户或服务消费者免予服务实现的改变所带来的影响。
• 能够升级单个服务或服务消费者而无需重写整个应用，也无需保留已经不再适用于新需求的现有系统。
  虽然使用SOA解决了单体架构中的问题，但多数情况下，SOA中相互独立的服务仍然会部署在同一个运行环境中（类似于一个Tomcat实例下，运行了很多web应用）。和单体架构类似，随着业务功能的增多，SOA 的服务会变得越来越复杂。本质上看，单体架构的问题并没有因为使用SOA而变得更好。
  针对单体架构和SOA的问题，许多公司（如Amazon、eBay和NetFlix）通过采用微处理结构模式解决了系统架构中的问题。其思路不是开发一个巨大的单体式的应用，而是将应用分解为小的、互相连接的微服务。随着微服务的使用，微服务架构的思想也随之产生。

1.3 微服务架构的概念

微服务架构是一种架构风格和架构思想，它倡导我们在传统软件应用架构的基础上，将系统业务按照功能拆分为更加细粒度的服务，所拆分的每一个服务都是一个独立的应用，这些应用对外提供公共的API，可以独立承担对外服务的职责，通过此种思想方式所开发的软件服务实体就是“微服务”，而围绕着微服务思想构建的一系列体系结构（包括开发、测试、部署等），我们可以将它称之为“微服务架构”

微服务和微服务架构是两个不同的概念。微服务强调的是服务的大小，它关注的是某一个点，而微服务架构是一种架构思想，需要从整体上对软件系统进行全面的考虑

微服务架构优点：

1. 复杂度可控
2. 可独立部署
3. 技术选型灵活
4. 易于容错
5. 易于扩展
6. 功能特定

存在的不足：

1. 开发人员必须处理创建分布式系统的复杂性

   1. 开发工具（或IDE）是面向构建传统的单体应用程序的，不为开发分布式应用程序提供全面功能上的支持。
   2. 测试更加困难。在微服务架构中，服务数量众多，每个服务都是独立的业务单元，服务主要通过接口进行交互，如何保证依赖的正常，是测试面临的主要挑战。
   3. 开发人员必须实现服务间的通信机制。
   4. 实现用例跨多个服务时，需要面对使用分布式事务管理的困难。
   5. 实现跨多个服务的用例，需要团队之间进行仔细的协调。

2. 部署的复杂性

3. 增加内存消耗

微服务架构与SOA的区别

1.4 微服务架构的常见组件

• 服务注册中心：注册系统中所有服务的地方。
• 服务注册：服务提供方将自己调用地址注册到服务注册中心，让服务调用方能够方便地找到自己。
• 服务发现：服务调用方从服务注册中心找到自己需要调用服务的地址。
• 负载均衡：服务提供方一般以多实例的形式提供服务，使用负载均衡能够让服务调用方连接到合适的服务节点。
• 服务容错：通过断路器（也称熔断器）等一系列的服务保护机制，保证服务调用者在调用异常服务时快速地返回结果，避免大量的同步等待。
• 服务网关：也称为API网关，是服务调用的唯一入口，可以在这个组件中实现用户鉴权、动态路由、灰度发布、负载限流等功能。
• 分布式配置中心：将本地化的配置信息（properties、yml、yaml 等）注册到配置中心，实现程序包在开发、测试、生产环境的无差别性，方便程序包的迁移。

部署了一系列的微服务，每个微服务都会访问自己的数据库（Database）。当这些微服务启动时，会将其信息注册到服务注册中心（Service Registry），在客户端发送请求时，请求首先会被API网关（APIGateWay）拦截，API网关会读取请求数据，并从注册中心获取对应的服务信息，然后API网关会根据服务信息调用所需的微服务。