當年,我是如何把微服務落地的

四猿外發表於2021-05-11

從我接觸微服務以來,迄今也得有五六年了。斷斷續續要麼從零開始,要麼中途接手,也經歷了 5 套微服務專案了。

從這些專案中的經驗以及和同行交流來看,根據業務切分微服務的方法總的來說思路不復雜,但是落地總是出現了各種各樣的問題。一直到現在,我也還在探索著最好的微服務落地的最佳辦法。

在上一篇文章我也提過,一個服務一個資料庫是微服務最基本的模式,也談了為什麼要搞微服務。今天這篇文章我想談談:

一個服務一個資料庫這種最基本的模式落地,大體的做法是怎麼樣的。

一、搞微服務,可能是個政治問題

我第一次接觸微服務的時候,真的是迫不得已。

公司有一套大型系統,這套大型系統當時是負責公司的主要盈利業務,非常非常重要。但是,正因為重要,所以它就成為了產品、業務團隊的重點服務物件。這些人天天想著把這套系統的業務做出花來,不斷對技術團隊提出各種各樣的需求。

提出需求不說,還要求技術能快速迭代。一旦不能及時上線他們的需求,產品經理們就會在各種會議上抱怨,說技術團隊影響了速度,出現了讓競爭對手迎頭趕上的風險。

技術團隊有口難言,因為系統太龐大了,改動那麼大的系統真的很困難。至於原因,我也在上篇文章說了,不再贅述。

出於這些原因,我們決定採用微服務。

什麼時候使用微服務?當你的交付時間不夠應付產品團隊,不夠應付運營團隊的時候,考慮考慮。還有,我後來搞其他新專案時,領導認為系統太簡單,沒有自己的技術特色。不得已,我又拿出了微服務,領導看了之後,眼前一亮,直說這個好。

所以,以我的經驗看,有時候搞微服務,本質是個政治問題不是技術問題。

總的來說,對於微服務落地,不是特別大型的專案,微服務帶來的好處不大,工作量反而增大了許多。

不管什麼原因,我後續接觸的微服務越來越多了,為了用好微服務,我真的是狠狠鑽研了下微服務這套體系架構,也總結了一些自己對微服務分解實踐的經驗。

  • 首先,如果是預估到業務在飛速增長,那就別猶豫,一定要提前考慮微服務的拆分。
  • 其次,如果在設計架構的時候,發現需要很多異構的技術棧,那也要考慮下微服務。
  • 最後,如果公司技術基礎設施非常完備,對應的業務起初就設計的非常複雜,那麼也別猶豫,起手就上微服務。

二、遷移到微服務可以很粗暴,也可以很溫柔

回過頭來,繼續說我當時第一次搞微服務的事情。

由於遷移微服務不是一蹴而就的事情,但是我又急需一些微服務的部署簡單、開發快速的優點。所以,當時不得已,想了個折中的辦法。

我把一些急需實現的業務需求分析了下,發現這些需求大體可以分為以下兩類:

  1. 有些需求本身是一套獨立的邊緣業務
  2. 有些需求是集中在核心業務的邊緣上

我後來想想,覺得這是理所應當的。業務和我們技術一樣,如果動了核心業務的邏輯,萬一出現了問題,他們是要背大責任的。但是他們又要體現自己的價值,那最保險的就是在核心業務的邊邊角角動些手腳。

知道了這些,那就好辦了。

對於第一類獨立的業務需求,我直接就設計出一套獨立服務,讓它和已有的老系統通過網路遠端互聯。這樣的話,新搭建的服務很小,維護也簡單。以前的老系統也成為新服務的服務。這樣,一部分需求,就可以快速迭代了。

對於第二類需求,原有系統核心邊緣的需求,我是這樣做的。

  • 首先,我爭取了領導的支援,優先對經常被提需求的業務模組做了剝離。這樣,就剩下了一些不經常變動的業務模組還在老系統。其實這些時候,系統也沒那麼大了,也能滿足業務偶然提出的業務變動需求了。
  • 然後,我會在後續的時間裡,慢慢的抽空把剩下的業務模組沒事兒就剝離一些出來。但是,優先順序很低。
  • 這樣,慢慢的抽絲剝繭,最後,我發現,核心業務我們都沒有動,一套微服務體系就已經搭建出來了。

有人可能會比較好奇,你這樣剝離,同時存在老系統和新系統。那外面的使用者使用會不會受影響呢?

其實,這裡還有個小技巧。就是我在拆微服務之前,先搭建了一個代理。這個代理就是專門路由外面使用者請求的。每次上線服務的時候,都會對這套代理進行一次微調整。這樣搞下來,使用者是感知不到背後新老系統並存的狀態的。

但是,說到這裡,我也要說一下,這個方法真的是比較粗暴的,是實在沒辦法才選擇這種方法。

後來,我再搞微服務的時候,吸取了很多教訓。總的方向還是需要優先劃分出清晰的業務模組,然後再根據業務模組的劃分搞出微服務來。

總的來說,後期我設計微服務架構需要分為兩個時期。而在這兩個時期,我又採用了不同的辦法。我分別來說說。

三、土法煉鋼的傳統業務劃分

在第一次被迫搞了微服務後,我對微服務這個架構開始了自己的研究。我知道了很多技術方面的細節,而如何劃分業務,我承認當時自己有點疏忽。所以,後來再有了新專案,我搞微服務的時候,是用的傳統業務劃分方法搞得微服務。

步驟如下:

第一步:劃分功能模組

功能模組劃分清楚這事兒其實還好,如果是從零開始的系統,業務尚不復雜,所以模組也很容易劃分清楚。

如果是已有的大專案,那還得看看系統的原始碼,根據原始碼和業務文件,把整體業務模組搞清楚。

第二步:梳理功能模組的方法

搞清楚業務模組了還不夠,你還需要搞成分開的服務,所以,必定需要把服務之間的聯絡也給確定好。這時候,如果是從零開始就很好搞了,自己根據業務劃分的情況,直接自行建立對應的方法就好。

如果針對已有專案拆分,那就不好搞了。非得仔細梳理原始碼,然後根據原始碼的類和方法,逐次清理出各個模組的之間的方法呼叫。非常麻煩。

第三步:對方法進行分類

把梳理出來的所有方法做一次分類,分成兩類:功能模組直接對外部使用者的方法,功能模組內部之間需要呼叫的方法。

第四步:模組對映服務,方法對映 API

方法梳理好了,分類完畢了,這時候得把功能模組對映成服務了,這個過程是必不可少的。功能模組對映成服務往往一開始其實很粗糙,就是先把一個功能模組和服務進行一對一的對映。

但是,就我的經驗來說,這麼簡單的對映幾乎是不可能的。總是有各種落地問題迫使你再調整。

好了,做出了業務模組和服務的一對一對映的假設,我們們也梳理了業務模組的方法呼叫了。那就把這些方法呼叫和服務的 API 方法做個一對一對映。當然,這個方法也是很粗糙的,幾乎總是存在需要調整的問題。

第五步: 根據實際情況做調整。

最後,就開始根據我們們上面的假設開始微調了,業務模組和服務之間的對映被迫調整,主要因為以下幾個原因:

1. 拆分後過多的網路互動引起效能下降

當我們拆分服務後,以前有些業務模組間頻繁的方法呼叫,對映到服務之間,就變成了頻繁的網路互動了。

我們肯定不能任其這樣頻繁的網路呼叫。對這種情況,就會有兩個辦法處理:1. 把服務之間的互動改成批量處理的方式;2. 乾脆就不拆服務。

服務之間改成批量處理還好,一旦決定不拆,就影響了以前設計好的對映關係了。

2. 同步呼叫可能引起的阻塞

還有些時候,以前本地呼叫搞成同步的方式,其實無傷大雅。因為大家在同一個程式裡,處理事件都可以忽略不計。

但是,如今分家了,搞成了服務之間的網路呼叫,那事兒可就來了。網路同步呼叫必須考慮容錯和阻塞,所以,對於同步呼叫這種,也得從兩個方面處理:1. 設定超時;2. 搞成非同步方式處理。

如果一些同步方法搞成了非同步方式,那服務的 API 和以前的方法對映關係可能就要調整了。

例如一個方法得對應兩個非同步 API:一個是訪問,一個是獲取響應。

3. 原來的資料一致性可能要重新考慮

劃分服務後,最不好搞得就是資料一致性,而資料一致性這東西往往也避免不了。所以,微服務體系裡專門會有套模式來解決這個問題。我們們放到以後的文章裡說。

4. 原來有些核心業務類可能和大部分業務緊密關聯

一套複雜的業務系統,必定會有一些核心的業務存在。在程式碼實現裡,往往就會是一個欄位很多的業務類。

比如電商系統裡的訂單,這就是個很核心的業務類。它會在很多業務裡用到。對於這種類,他們有個專業名詞叫做 God 類。

God 類本身因為和太多的業務掛鉤了,等到你分服務的時候,你才意識到,我跋山涉水都快走完拆分步驟了,猛然因為一個 God 類,把哥們兒整的都快不會了。

God 類欄位太多,很多業務都需要。

所以,它真的阻礙了很多業務被拆分。而在此時,我尚沒仔細領會到領域驅動設計的精髓,所以,沒辦法,此時我只能把這些個 God 類給單獨拎出來弄成個微服務。

但是,這真的是很醜陋的。

首先,這純粹是因陋就簡搞的土法分微服務,它完全沒有任何業務。

其次,由於沒有業務,所以也就沒有方向沒有限制,到時候誰想加訪問資料的 API 了,就隨意加了。

最後,這些 God 類對應的微服務會被很多的微服務模組訪問,它的壓力非常大,還得為此搞一些叢集,得不償失。

四、換種思路解決難題的領域驅動工具

其實,一路走來,我使用傳統的業務劃分真沒有遇到太多的問題。就是 God 類把我打擊的不行,我總是想找個辦法去解決它。

當我看了領域驅動設計之後,我明白了,這玩意兒就是換個思路就好了。領域驅動設計其實沒啥特殊的地方,但是

它引入了一個子域和限界上下文的概念。

也就這兩個概念對我拆分微服務幫助最大。

子域本身其實就是以前的傳統手藝,就是拆分業務模組就好。但是呢,它還引入了個思想——不同子域之間的同樣名稱的專業術語,可能不是同一個東西

而這,就是我解決 God 類拆分需要的辦法。怎麼解決的呢?就是配合著“限界上下文”這個概念來實現的。

子域和限界上下文聽著很玄幻,其實就是傳統的業務模組和業務模組對應的服務。只是限界上下文明確指出了,服務包含了實現的程式碼,他們統稱限界上下文。

在領域驅動設計思想裡,每個子域間的同名專業術語其實可能是不一樣的。而這對應到實現裡,就是把原來的 God 類給拆分了,在不同的子域裡變成了不同的類,每個子域中的類都包含了以前 God 類中的某些欄位。比如,

  • 原來電商系統裡的訂單類,它以前可能包含了使用者、訂購的商品、使用者地址、金額等等。
  • 但是在支付子域,對應了支付限界上下文,同樣有一個訂單類,只需要使用者,金額這兩個欄位。
  • 而在物流子域,對應了物流限界上下文,同樣也有個叫訂單類,可能只需要商品和使用者地址兩個欄位。

所以,通過這種思想,God 類阻礙微服務拆分的問題就被解決了。

但是,在實現上還有個問題沒有解決。因為我們對使用者來說是一套系統,所以,使用者看到的展示資訊可能還是對應著原來的 God 類包含的所有欄位資訊。

比如電商系統,對使用者來講,訂單類資訊就包含了許多別的資訊:商品、金額(支付子域)、使用者地址(物流子域)……

而這時候,其實微服務是有自己的 API 閘道器的,就需要通過微服務閘道器,把各微服務的資料聚合成使用者看到的訂單。

同時也是通過 API 閘道器,會把使用者看到的訂單轉換成各個微服務之間需要的訂單資訊,在其中不停流轉。而這種又是另外的模式了,以後的文章裡會詳細說到它。

五、還有很多問題

我在這篇文章裡說我自己如何拆分微服務的經歷。但是呢,微服務並不是想象的那麼完美的,它其實還引出了許多新的問題需要解決。

在下一篇文章裡,我會談談劃分服務後,引發的一些問題。

我們下篇文章見。


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