微服务入门（第一部分）
在开始之前，我想请大家多多包涵。我的英语不是母语，所以如果有什么错误，请大家多多包涵！我会尽力做到最好。
最近，我为我们公司后端开发人员分会做了一次演讲。演讲主题，你猜对了：微服务架构。
从图中可以看出，微服务是一个非常大的话题！
因此，我的想法是撰写一系列文章，探讨以下几种微服务架构模式：
我将使用 ASP.NET Core 来编写这些文章中的示例代码，但无论你使用什么语言/框架，思路都是一样的，好吗？
说实话，我很想聊更多话题，但事实是：我才刚刚开始学习微服务。目前，我只能谈谈这个。不过，如果大家喜欢这个系列，我会继续研究架构，并撰写更多相关内容！
什么是微服务架构？
在深入探讨各个主题之前，让我们先来谈谈微服务架构究竟是什么。
我们都学过单体架构，对吧？我们已经习惯了这种架构。采用单体架构的应用程序会生成一个单独的可执行文件（对于 Java、C#、Go 等语言），或者只有一个目录结构（对于 Ruby、JavaScript 等语言）。
单体架构本身并没有错，好吗？它也有一些优点，例如：
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开发简单——IDE 和其他工具专注于构建单个应用程序；
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更容易进行彻底的更改——您可以更改代码、数据库模式、构建和部署；
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易于测试——开发人员可以为整个应用程序编写测试（单元测试、集成测试、端到端测试……）；
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易于扩展——您可以在负载均衡器后面运行应用程序的多个实例。
综上所述，为什么随着单体应用程序的增长，开发、测试、部署和扩展会变得困难？
巨石地狱
随着时间的推移，应用程序变得越来越庞大、越来越复杂。正因如此，一系列问题开始出现。
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复杂性：如前所述，单体应用的代码库会随着功能不断增加而增长。结果，代码库变得极其复杂，任何开发人员都无法完全理解所有代码。这将使添加新功能和/或修复新错误变得更加困难和耗时。最终，最初选择的任何架构风格都会变成一团“乱麻”。
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开发速度缓慢：除了复杂性之外，代码库的大小也会影响 IDE 的响应速度、构建和启动时间。这会导致编辑-构建-运行-测试循环耗时过长；
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提交部署：由于多个开发人员向同一代码库提交代码，构建版本通常会处于不合适的发布状态。
如果开发人员尝试使用类似“feature/”分支的策略来缓解这个问题，他们将面临复杂的合并过程。因此，需要进行长时间的测试和稳定化。
此外，测试过程也会非常复杂。由于代码库庞大，且新变更的影响难以预料，开发人员必须在持续集成 (CI) 环境中运行所有测试。有些测试甚至可能需要手动执行。诊断和修复测试失败的原因也十分复杂。 -
扩展困难：
在大型单体应用中，某些模块可能需要更多内存，而另一些模块可能需要更多 CPU 资源。由于所有模块都属于同一个应用，服务器配置可能会受到影响； -
可靠性：
对大型应用程序进行全面测试非常困难。因此，错误难免会进入生产环境。更糟糕的是，问题很难被隔离。例如，假设某个模块存在内存泄漏，这可能会导致整个应用程序崩溃； -
过时的技术栈
随着时间的推移，所选的技术栈可能会过时。在单体应用中，采用新的框架和技术非常困难。为了实现这一点，团队必须重写整个应用程序，这既复杂又昂贵。
微服务拯救世界
大型单体应用会暴露出各种各样的问题，我们需要一个解决方案。微服务架构应运而生。
微服务架构将对非功能性需求产生影响，例如：可维护性、可测试性、可靠性……
但什么是微服务呢？让我们用 Martin Abbot 和 Michael Fisher 的 Scale Cube 来定义它：
如您所见，我们可以沿三个轴缩放应用程序：
- X 轴：这时我们会创建应用程序的新实例，并将它们放在负载均衡器后面以处理不断增加的负载；
- Z 轴：这是指我们在应用程序的各个实例之间分配负载。例如，实例 1 将处理 A 到 H 的用户名，实例 2 将处理 I 到 P 的用户名，实例 3 将处理 R 到 Z 的用户名；
- Y轴：这是定义微服务的轴。在这里，我们将使用一种称为“功能分解”的方法，将单体应用拆分成多个服务。这些服务也可以沿X轴和Z轴进行扩展。
我不打算解释“功能分解”过程，原因有二。首先，目前我还不了解这个过程的具体运作方式。我认为它基于领域驱动设计（DDD），即为应用程序创建定义服务的子领域模型。其次，本文只是对微服务的一个简单介绍。
因此，微服务的高级定义是：
“一种将应用程序在功能上分解为一组服务的架构风格”
——克里斯·理查森，《微服务模式》。
好处
采用微服务架构的优势包括：
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支持大型复杂应用程序的持续交付和部署；
- 由于该服务规模相对较小，因此自动化测试更容易编写，执行速度也更快；
- 每个服务都可以独立于其他服务进行部署（如果变更仅限于该服务本身）。因此，将新的变更部署到生产环境更加容易；
- 这使得团队能够保持自治和松耦合，因为每个团队最多只负责几个服务。这加快了开发速度。
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服务规模小，易于维护；
- 代码库更小，IDE 的响应速度更快，开发人员更能理解服务，每个服务的构建和启动速度也更快，从而提高了生产力；
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服务可以独立扩展；
- 如前所述，每项服务都可以根据需要沿 X 轴和 Z 轴进行扩展，服务器可以更好地适应每项服务的需求；
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易于试验和采用新技术；
- 当开发人员开始编写新服务时，他们可以自由选择任何技术/框架（在一定程度上，这取决于公司的政策）；
- 由于这些服务规模相对较小，使用更好的解决方案重写它们变得更加实际。如果新技术失败了，您可以直接放弃它，而不会危及整个项目；
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问题隔离
- 如果某个服务出现问题（例如内存泄漏）而宕机，不会导致整个应用程序崩溃。因此，影响要小得多。
缺点
没错，微服务有很多优点，但它的缺点呢？世上没有完美的事物，对吧？没错！微服务也有一些缺点。以下列举几点：
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很难确定合适的服务组合；
- 没有公式可以确定服务集。必须仔细考虑，否则最终会得到一个分布式单体架构，它兼具微服务和单体架构的缺点；
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分布式系统更加复杂；
- 它们需要通过某种进程间通信机制进行通信，这比简单的方法调用要复杂得多。它们还需要处理部分故障和高延迟问题；
- 每个服务都有自己的数据库，这使得实现可能涉及多个服务的事务和查询变得困难。他们需要实现Saga来维护数据一致性。此外，他们无法使用简单的查询来恢复数据，需要实现 API 组合或 CQRS；
- 它引入了对高度自动化水平的需求；
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涵盖多种服务的功能必须谨慎部署；
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何时领养孩子是个难题；
- 例如，考虑一家初创公司。他们需要尽快将产品推向市场，但微服务架构比构建简单的单体应用程序要复杂得多。
结论
正如我们所见，微服务有很多优点，但也存在一些缺点——任何技术都是如此。决定采用微服务时，必须非常谨慎地进行实施。但对于复杂的应用程序来说，它通常是合适的工具。
既然我们已经讨论了微服务架构的概念，接下来就可以开始探讨它的一些模式了。在第二部分，我们将讨论API 网关。下次再见！
参考书目
- 什么是微服务？ - https://microservices.io/ ;
- 微服务模式：以 Java 为例 - Chris Richardson；