SOA与微服务

Posted 2020-10-21 下路派出所

SOA

面向服务架构，它可以根据需求通过网络对松散耦合的粗粒度应用组件进行分布式部署、组合和使用。服务层是SOA的基础，可以直接被应用调用，从而有效控制系统中与软件代理交互的人为依赖性。

SOA是一种粗粒度、松耦合服务架构，服务之间通过简单、精确定义接口进行通讯，不涉及底层编程接口和通讯模型。SOA可以看作是B/S模型、XML（标准通用标记语言的子集）/Web Service技术之后的自然延伸。

SOA将能够帮助软件工程师们站在一个新的高度理解企业级架构中的各种组件的开发、部署形式，它将帮助企业系统架构者以更迅速、更可靠、更具重用性架构整个业务系统。较之以往，以SOA架构的系统能够更加从容地面对业务的急剧变化。

 

微服务

微服务是指开发一个单个小型的但有业务功能的服务，每个服务都有自己的处理和轻量通讯机制，可以部署在单个或多个服务器上。微服务也指一种种松耦合的、有一定的有界上下文的面向服务架构。也就是说，如果每个服务都要同时修改，那么它们就不是微服务，因为它们紧耦合在一起；如果你需要掌握一个服务太多的上下文场景使用条件，那么它就是一个有上下文边界的服务，这个定义来自DDD领域驱动设计。

相对于单体架构和SOA，它的主要特点是组件化、松耦合、自治、去中心化，体现在以下几个方面：

• 一组小的服务  
  服务粒度要小，而每个服务是针对一个单一职责的业务能力的封装，专注做好一件事情。

• 独立部署运行和扩展  
  每个服务能够独立被部署并运行在一个进程内。这种运行和部署方式能够赋予系统灵活的代码组织方式和发布节奏，使得快速交付和应对变化成为可能。

• 独立开发和演化  
  技术选型灵活，不受遗留系统技术约束。合适的业务问题选择合适的技术可以独立演化。服务与服务之间采取与语言无关的API进行集成。相对单体架构，微服务架构是更面向业务创新的一种架构模式。

• 独立团队和自治  
  团队对服务的整个生命周期负责，工作在独立的上下文中，自己决策自己治理，而不需要统一的指挥中心。团队和团队之间通过松散的社区部落进行衔接。

        我们可以看到整个微服务的思想就如我们现在面对信息爆炸、知识爆炸是一样的：通过解耦我们所做的事情，分而治之以减少不必要的损耗，使得整个复杂的系统和组织能够快速的应对变化。

 

一般同步调用比较简单，一致性强，但是容易出调用问题，性能体验上也会差些，特别是调用层次多的时候。RESTful（"状态传输" 或 "状态转移 "）和RPC的比较也是一个很有意 思的话题。一般REST基于HTTP，更容易实现，更容易被接受，服务端实现技术也更灵活些，各个语言都能支持，同时能跨客户端，对客户端没有特殊的要 求，只要封装了HTTP的SDK就能调用，所以相对使用的广一些。RPC也有自己的优点，传输协议更高效，安全更可控，特别在一个公司内部，如果有统一个 的开发规范和统一的服务框架时，他的开发效率优势更明显些。就看各自的技术积累实际条件，自己的选择了。而异步消息的方式在分布式系统中有特别广泛的应用，他既能减低调用服务之间的耦合，又能成为调用之间的缓冲，确保消息积压不会冲垮被调用方，同时能 保证调用方的服务体验，继续干自己该干的活，不至于被后台性能拖慢。不过需要付出的代价是一致性的减弱，需要接受数据最终一致性；还有就是后台服务一般要 实现幂等性，因为消息发送出于性能的考虑一般会有重复（保证消息的被收到且仅收到一次对性能是很大的考验）；最后就是必须引入一个独立的broker，如 果公司内部没有技术积累，对broker分布式管理也是一个很大的挑战。

微服务优点

• 每个微服务都很小，这样能聚焦一个指定的业务功能或业务需求。
• 微服务能够被小团队单独开发，这个小团队是2到5人的开发人员组成。
• 微服务是松耦合的，是有功能意义的服务，无论是在开发阶段或部署阶段都是独立的。
• 微服务能使用不同的语言开发。
• 微服务允许容易且灵活的方式集成自动部署，通过持续集成工具，如Jenkins, bamboo 。
• 一个团队的新成员能够更快投入生产。
• 微服务易于被一个开发人员理解，修改和维护，这样小团队能够更关注自己的工作成果。无需通过合作才能体现价值。
• 微服务允许你利用融合最新技术。
• 微服务只是业务逻辑的代码，不会和html,CSS 或其他界面组件混合。
• 微服务能够即时被要求扩展。
• 微服务能部署中低端配置的服务器上。
• 易于和第三方集成。
• 每个微服务都有自己的存储能力，可以有自己的数据库。也可以有统一数据库。

微服务架构的缺点

• 微服务架构可能带来过多的操作。
• 需要DevOps技巧 (http://en.wikipedia.org/wiki/DevOps).
• 可能双倍的努力。
• 分布式系统可能复杂难以管理。
• 因为分布部署跟踪问题难。
• 当服务数量增加，管理复杂性增加。

 

SOA与微服务区别

相同点

• 需要Registry，实现动态的服务注册发现机制；
• 需要考虑分布式下面的事务一致性，CAP原则下，两段式提交不能保证性能，事务补偿机制需要考虑；
• 同步调用还是异步消息传递，如何保证消息可靠性？SOA由ESB来集成所有的消息；
• 都需要统一的Gateway来汇聚、编排接口，实现统一认证机制，对外提供APP使用的RESTful接口；
• 同样的要关注如何再分布式下定位系统问题，如何做日志跟踪，就像我们电信领域做了十几年的信令跟踪的功能；

差别

• 是持续集成、持续部署？对于CI、CD（持续集成、持续部署），这本身和敏捷、DevOps是交织在一起的，我认为这更倾向于软件工程的领域而不是微服务技术本身；
• 使用不同的通讯协议是不是区别？微服务的标杆通讯协议是RESTful，而传统的SOA一般是SOAP，不过目前来说采用轻量级的RPC框架Dubbo、Thrift、gRPC非常多，在Spring Cloud中也有Feign框架将标准RESTful转为代码的API这种仿RPC的行为，这些通讯协议不应该是区分微服务架构和SOA的核心差别；
• 是流行的基于容器框架还是虚拟机为主？Docker和虚拟机还是物理机都是架构实现的一种方式，不是核心区别；

微服务架构的精髓在切分

• 服务的切分上有比较大的区别，SOA原本是以一种“集成”技术出现的，很多技术方案是将原有企业内部服务封装为一个独立进程，这样新的业务开发就可重用这些服务，这些服务很可能是类似供应链、CRM这样的非常大的颗粒；而微服务这个“微”，就说明了他在切分上有讲究，不妥协。无数的案例证明，如果你的切分是错误的，那么你得不到微服务承诺的“低耦合、升级不影响、可靠性高”之类的优势，而会比使用Monolithic有更多的麻烦。
• 不拆分存储的微服务是伪服务：在实践中，我们常常见到一种架构，后端存储是全部和在一个数据库中，仅仅把前端的业务逻辑拆分到不同的服务进程中，本质上和一个Monolithic一样，只是把模块之间的进程内调用改为进程间调用，这种切分不可取，违反了分布式第一原则，模块耦合没有解决，性能却受到了影响。

 

SOA与微服务例子

话说1979年，又是一个春天，莆田乡下的赤脚医生吴大牛被改革的春风吹的心潮澎湃，说干就干，吴大牛趁着夜色朦胧找大队支书汇报了汇报思想，第二天就承包了村卫生室，开启了自己的在医疗圈的传奇历程。

乡村诊所大家都知道，没什么复杂的东东，房子只有一间，一个大柜台中间隔开，一半是诊疗兼候诊区，一半是药房，看病就直接找医生，如果前面有人就自己找个位子坐下，排队等一会，秩序倒也井然，看完病了医生直接给抓药，然后下一个继续，也不需要护士和药剂师，吴大牛一个人全部包办。

辛辛苦苦忙碌了十年，时间来到了八九年，又是一个春天，昔日的单身汉吴大牛已成为十里八乡的知名人物，媳妇娶上了不说，家里还增加了一对双胞胎儿子，二层的小洋房也甚是气派。可是也有烦心事，尽管乡村诊所扩大到了两间，媳妇还偶尔能去帮帮忙，但是医生还是只有自己一个，天天从早忙到晚挣的都是一份钱，想多挣点怎么办？吴大牛日思夜想，还真给他想出来一招，怎么办，扩大规模，多招几个医生一起干。原来吴大牛只能治头疼脑热和跌打损伤，现在新招了一个医科大学的毕业生刘小明专治感冒发烧，又从邻村请来了老大夫李阿花专治妇科病，现在一个普通的小诊所就变成了有三个独立科室加一个公共药房（吴大牛媳妇负责）的小医院了，吴大牛是外科主任兼院长，收入那可比之前翻了三番。人逢喜事精神爽，大牛院长请县里的书法名家为新医院书写了牌匾--“博爱医院”，挑了一个黄道吉日正式挂了上去。

一晃十年过去了，又是一个春天，吴大牛的博爱医院已经发展到了内科外科妇科五官科骨科生殖科六个科室，每个科室3到5名医生不等，也耗费巨资购进了血夜化验B超等先进仪器，大牛院长也早已脱离了医疗一线，成为了专职的管理者，但是医院的大事小事大家都找他，就这三十多号员工搞的他每天是焦头烂额，想再扩大规模实在是有心无力了。要说还是大学生有水平，老部下刘小明给大牛院长献了一计，把各个科室独立出去，让各个科室主任自己管理，大牛院长只管科室之间的协调和医院发展的大事，这样既能调动基层的积极性，又能把大牛院长解放出来扩大生产抓大事谋大事，岂不妙哉？就这样，博爱医院的新一轮改革轰轰烈烈的展开了。

又是一个十年，又是一个春天，大牛院长已成为本地知名的企业家，博爱医院也发展到了二十三个科室数百名员工，发展中也出现了新问题，由于各个科室独立挂号、收费、化验，有的科室整天忙忙碌碌效益好，有的科室就相对平庸些，连分到的各种检查仪器都不能满负荷运行，整个医院养了不少闲人。这时候大牛院长视野也开阔了，请来了管理专家进行了顶层设计，把原来分散到各个科室的非核心服务全部收归集中管理，把原来二十三个挂号窗口整合为十个，二十三个收费窗口整合为八个，集中布设在一楼大厅为全院服务，还把分散在各个科室的检查仪器集中起来成立独立的检验科，也为全院服务，这样人人有活干，整个医院的服务能力又上了一个新台阶，这轮改革后博爱医院通过了各级部门的鉴定成为了远近驰名的三甲医院，吴大牛也换身一变成为了博爱集团的CEO兼董事长，下一步就准备IPO上市了。

说到这里大家可能有点糊涂，这个跟微服务有嘛关系？在孙老师看来，大牛诊所的1.0阶段就相当于软件开发的单体结构，一个程序员打天下，从头编到尾，很难做大做强。大牛诊所的2.0阶段就相当于软件开发的垂直结构，各科室按照业务划分，很容易横向扩展。博爱医院的1.0阶段就相当于软件开发的SOA结构，除了药房（数据库）外各个服务独立提供（科室主任负责），但需要大牛院长（ESB总线）来协调。博爱医院的2.0阶段就相当于软件开发的微服务结构，公共服务院内共享，科室主任管理功能弱化（只管医生业务），优点是扩容方便，哪个部门缺人直接加，不用看上下游，资源利用率高，人员和设备效率高。