[译]一体化架构(Monolithic Architecure)

灰太狼 2022-10-02 05:59 105阅读 0赞

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> This a translation of an article ( [http://microservices.io/patterns/monolithic.html][http_microservices.io_patterns_monolithic.html]) originally written and copyrighted by Chris Richardson ( [http://twitter.com/crichardson][http_twitter.com_crichardson]).

# 模式：一体化架构 #

## 背景    ##

假设你在开发一个服务端应用。该应用必须支持各种各样的客户端，包括桌面浏览器、手机浏览器和本地手机应用。应用可能也需要公开部分API供第三方使用，还可能与其他应用通过web service或消息代理(message broker)相集成。应用执行业务逻辑来处理请求(HTTP请求或者消息)；访问数据库；与其他系统交换消息；并返回HTML/JSON/XML类型的响应。

应用或是多层架构或是[六角架构][Link 1]，并且包含多种类型的组件：

*  表示组件(Presentation components) - 响应处理HTTP请求，并返回HTML或JSON/XML(对于web service API)
 *  业务逻辑(Business logic) - 应用的业务逻辑
 *  数据库访问逻辑(Database access logic) - 数据访问对象用于访问数据库
 *  应用集成逻辑(Application integration logic) - 消息层，如基于Spring的集成

这些逻辑组件分别响应应用中不同的功能模块。

## 问题 ##

应用的部署架构是什么？

## 推动力 ##

*  该应用由一个开发者团队在维护
 *  团队新成员必须快速上手
 *  应用应该易于理解和修改
 *  你想对应用进行持续集成
 *  你必须在多台机器上部署多份应用的拷贝，以满足可伸缩性和可用性的要求
 *  你想使用新技术(框架、编程语言等)

## 解决方案 ##

使用一体化架构构建应用。如：

*  单个Java WAR文件
 *  单个Rails或NodeJS目录结构

## 举例 ##

我们假设你在构建一个电子商务应用，应用从客户接收订单，验证库存和可用额度，并派送订单。应用包含多个组件，包括StoreFrontUI，用来实现用户接口，以及一些后台服务，用于检测信用额度、维护库存和派送订单。

应用作为一体应用部署。例如，一个Java web应用运行在Tomcat之类web容器上，仅包含单个WAR文件；一个Rails应用使用Phusion Passenger部署在Apache/Nginx上，或者使用JRuby部署在Tomcat上，它们都仅包含单个目录结构。为了伸缩和提高可用性，你可以在一个负载均衡器下面运行该应用的多份实例。

![16230422\_OBZk.jpg][16230422_OBZk.jpg]

## 结果 ##

这个方案有一些好处：

*  易于开发 - 当前开发工具和IDE的目标就是支持这种一体应用的开发
 *  易于部署 - 你只需要将WAR文件或目录结构放到合适的运行环境下
 *  易于伸缩 - 你只需要在负载均衡器下面运行应用的多份拷贝就可以伸缩

但是，一旦应用变大、团队增长，这种方法的缺点就愈加明显：

*  巨大的一体代码库可能会吓到开发者，尤其是团队的新人。应用难于理解和修改。因此，开发速度通常会减缓。另外，由于没有模块硬边界，模块化也随时间而破坏。还有，因为难于理解如何实现变更，代码质量也随时间下降。这是个恶性循环！
 *  超载的IDE - 代码库越大，IDE越慢，开发者效率越低。
 *  超载的web容器 - 应用越大，容器启动时间越长。因此开发者大量的时间被浪费在等待容器启动上。这也会影响到部署。
 *  难于持续部署 - 对于频繁部署，巨大的一体应用也是个问题。为了更新一个组件，你必须重新部署整个应用。这还会中断后台任务(如Java应用的Quartz作业)，不管变更是否影响到这些任务，此外还可能引发问题。未被更新的组件也可能因而不能正常启动。因此，鉴于重新部署的相关风险会增加，不鼓励频繁更新。这尤其对用户界面的开发者来说是个问题，因为他们通常需要快速迭代，频繁重新部署。
 *  难于伸缩应用 - 一体架构只能在一个维度伸缩。一方面，它可以通过运行多个拷贝来伸缩满足业务量的增加。某些云服务甚至可以动态地根据负载调整应用实例的数量。但是另一方面，该架构不能伸缩满足数据量的增加。每个应用实例都要访问全部数据，这使缓存低效，并且提升了内存占用和I/O流量。而且，不同的组件所需资源不同 - 有些可能是CPU密集型的，另一些可能是内存密集型的。一体架构下，我们不能独立伸缩各个组件。
 *  难于调整开发规模 - 一体应用对调整开发规模也是个障碍。一旦应用达到一定规模，将工程组织分成专注于特定功能模块的团队通常更有效。比如，我们可能需要UI团队，会计团队，库存团队等。一体应用的问题是它阻碍组织团队相互独立地工作。团队之间必须在开发进度和重新部署上进行协调。对团队来说也很难改变和更新产品。
 *  需要对一个技术栈长期投入 - 一体架构迫使你娶下开发初选择的技术栈(某些情况下，是那项技术的某个版本)。一体架构下，很难递增式地采用更新的技术。比如，想象下你选了JVM。除了Java你还可以选择其他使用JVM的语言，它们比如Groovy和Scala也可以与Java很好地进行互操作。但是一体架构下，非JVM语言写的组件就不行。而且，如果应用使用了后期过时的平台框架，将应用迁移到更新更好的框架上就很有挑战性。还有可能，为了采用新的平台框架，你要重写整个应用，这就太冒险了。

## 相关模式 ##

[微服务架构][Link 2]是解决一体化架构缺点的替代模式。

## 已知案例 ##

著名的互联网服务，如Netflix, Amazon.com和eBay开始都使用一体架构。作者开发的大部分web应用也是一体架构的。

## 变更 ##

第一篇：**[一体化架构(Monolithic Architecture)][Monolithic Architecture]**

第二篇：[微服务架构(Microservices Architecure)][Microservices Architecure]

[伸缩立方(Scale Cube)][Scale Cube]

第三篇：[API网关(API Gateway)][API_API Gateway]

转载于:https://my.oschina.net/douxingxiang/blog/356866

[2019_Python_]: https://my.oschina.net/u/2663968/blog/3061697
[hot3.png]: /images/20220113/d7840b50223b477f85cecb3837400a08.png
[http_microservices.io_patterns_monolithic.html]: http://microservices.io/patterns/monolithic.html
[http_twitter.com_crichardson]: http://twitter.com/crichardson
[Link 1]: http://alistair.cockburn.us/Hexagonal+architecture
[16230422_OBZk.jpg]: /images/20220113/75c164d991bd4974a96f7323244c4717.png
[Link 2]: http://microservices.io/patterns/microservices.html
[Monolithic Architecture]: http://my.oschina.net/douxingxiang/blog/356866
[Microservices Architecure]: http://my.oschina.net/douxingxiang/blog/357425
[Scale Cube]: http://my.oschina.net/douxingxiang/blog/358522
[API_API Gateway]: http://my.oschina.net/douxingxiang/blog/358173