微服务的优势以及面临的挑战

心已赠人 2022-09-11 10:28 290阅读 0赞

微服务顾名思义，就是很小的服务，所以它属于面向服务架构的一种。通俗一点来说，微服务类似于古代著名的发明，活字印刷术，每个服务都是一个组件，通过编排组合的方式来使用，从而真正做到了独立、解耦、组件化、易维护、可复用、可替换、高可用、最终达到提高交付质量、缩短交付周期的效果。  
从专业的角度来看，微服务架构是一种架构模式，它提倡将单一应用程序划分成一组小的服务，服务之间互相协调、互相配合，为用户提供最终价值。每个服务运行在其独立的进程中，服务与服务间采用轻量级的通信机制互相沟通（通常是基于 HTTP 协议的 RESTful API）。每个服务都围绕着具体业务进行构建，并且能够被独立的部署到生产环境、类生产环境等。另外，应当尽量避免统一的、集中式的服务管理机制，对具体的一个服务而言，应根据业务上下文，选择合适的语言、工具对其进行构建。  
所以总结起来，微服务的核心特点为：小, 且专注于做⼀件事情、轻量级的通信机制、松耦合、独立部署。  
优势  
1.微服务的优势  
微服务之所以能盛行，必然是有它独特优势的，下面我们来分析微服务有哪些方面的优势。  
（1）技术异构性  
在微服务架构中，每个服务都是一个相对独立的个体，每个服务都可以选择适合于自身的技术来实现。可以混合使用多种编程语言、开发框架以及数据存储技术.  
如，要开发一个社交平台，此时，我们可能使用文档型数据库来存储帖 子的内容，使用图数据来存储朋友圈的这些关系等，这样可以把每一块的性能都充分发挥 出来。  
同时，在应用新技术时，微服务架构也提供了更好的试验场。因为对于单块的系统而 言，采用一个新的语言、数据库或者框架都会对整个系统产生巨大的影响，这样导致我们 想尝试新技术时，望而却步。但微服务不同，我们完全可以只在一个微服务中采用新技术， 待技术使用熟练之后，再推广到其他服务。  
（2）弹性  
弹性主要讲的是系统中一部分出现故障会引起多大问题。在单块系统中，一个部分出现问题，可能导致整体系统的问题。而微服务架构中，每个服务可以内置可用性的解决方案与功能降级方案，所以比单块系统强。  
（3）扩展  
单块系统中，我们要做扩展，往往是整体进行扩展。而在微服务架构中，可以针对单个服务进行扩展。  
（4）简化部署  
简单的服务更容易部署, 每个服务的部署都是独立的, 单个服务出问题不会导致整个系统的故障.  
在大型单块系统中，即使修改一行代码，也需要重新部署整个应用系统。这种部署的影响很大、风险很高，因此不敢轻易地重新部署。而微服务架构中，每个服务的部署都是 独立的，这样就可以更快地对特定部分的代码进行部署。  
（5）与组织结构相匹配  
为服务强调模块化的结构, 可以将架构与组织结构相匹配，避免出现过大的代码库，从而获得理想的团队大小及生产力。  
我们都知道，团队越大越难管理，同时团队越大也代表系统规模越大代码库越大，这样容易引起一系列的问题。且当团队是分布式的时候，问题更严重。微服务架构就能很好地解决这个问题，微服务架构可以将架构与组织结构相匹配，避免出现过大的代码库，从而获得理想的团队大小及生产力。服务的所有权也可以在团队之 间迁移，从而避免异地团队的出现。  
（6）可组合性  
在微服务架构中，系统会开放很多接口供外部使用。当情况发生改变时，可以使用不同的方式构建应用，而整体化应用程序只能提供一个非常粗粒度的接口供外部使用。  
（7）对可替代性的优化  
在单块系统中如果删除系统中的上百行代码，也许不知道会发生什么，引起什么样的问题，因为单块系统中关联性很强。但在微服务架构中，我们可以在需要时轻易地重写服务，或者删除不再使用的服务。  
挑战  
2. 微服务面临的挑战  
软件开发业内有一句名言“软件开发没有银弹”，虽然前面介绍了微服务很多方面的优势，但微服务并不能解决所有问题。下面我们来分析在使用微服务架构时可能面临的一些挑战。  
（1）分布式系统的复杂度  
使用微服务实现分布式系统的复杂度要比单块系统高。这表现在多个方面，如：性能方面微服务是拆分成多个服务进行部署，服务间的通信都是通过网络，此时的性能会受影响。同时可靠性也会受影响。数据一致性也需要严格控制，其成本也比单块系统高。  
（2）运维成本  
相比传统的单块架构应用，微服务将系统分成多个独立的部分，每个部分都是可以独立部署的业务单元。这就意味着，原来适用于单块架构的集中式的部署、配置、监控或者日志收集等方式，在微服务架构下，随着服务数量的增多，每个服务都需要独立的配置、部署、监控、日志收集等，因此运维成本呈指数级增长。  
（3）部署自动化  
传统单块系统部署往往是以月、周为单位，部署频度很低，在这种情况下，手动部署是可以满足需求的。而对于微服务架构而言，每个服务都是一个独立可部署的业务单元，每个服务的修改都需要独立部署。这样部署的成本是比较高的，如亚马逊，每天都要执行数十次、甚至上百次的部署，此时仍用人工部署是行不通的，要使用自动化部署。如何有效地构建自动化部署流水线，降低部署成本、提高部署频率，是微服务架构下需要面临的一个挑战。  
（4）DevOps 与组织结构  
传统单块架构中，团队通常是按技能划分，如开发部、测试部、运维部，并通过项目的方式协作，完成系统交付。而在微服务架构的实施过程中，除了如上所述的交付、运维上存在的挑战，在组织或者团队层面，如何传递 DevOps 文化的价值，让团队理解 DevOps 文化的价值，并构建全功能团队，也是一个不小的挑战。  
微服务不仅表现出一种架构模型，同样也表现出一种组织模型。这种新型的组织模型意味着开发人员和运维的角色发生了变化，开发者将承担起服务整个生命周期的责任，包括部署和监控，而运维也越来越多地表现出一种顾问式的角色，尽早考虑服务如何部署。因此，如何在微服务的实施中，按需调整组织架构，构建全功能的团队，是一个不小的挑战。  
（5）服务间依赖测试  
由于微服务架构是把系统拆分为若干个可独立部署的服务，所以需要进行服务间的依赖测试。在服务数量较多的情况下，如何有效地保证服务之间能有效按照接口的约定正常工作，成为微服务实施过程中必须面临的巨大挑战。  
（6）服务间依赖管理  
传统的单块系统，功能实现比较集中，大部分功能都运行在同一个应用中，同其他系统依赖较少。而微服务架构则不同，在将系统功能拆分成相互协作的独立服务之后，随着微服务个数的增多，如何清晰有效地展示服务之间的依赖关系，成为了一个挑战。