微服务架构是一种软件设计方法，它将应用程序分解为通过定义明确的 API 进行通信的小型独立服务。由于每个服务都可以由自治团队开发和维护，因此它是最具可扩展性的软件开发方法。

微服务设计与单体开发截然相反。单体是一个实现所有功能的大型代码库（“厨房水槽”）。一切都在一个地方，没有一个组件可以孤立地工作。这意味着应用程序必须作为一个整体进行测试。

从好的方面来说，单体应用很容易启动和运行。由于单体架构不同部分之间的关系是透明的，因此进行广泛的更改很容易。

然而，随着公司的发展和团队规模的扩大，单体开发变得更加困难。很快，系统就不能再装在一个头上了——移动部件太多了，所以事情变慢了。

微服务使公司能够保持团队规模小而敏捷。这个想法是将应用程序分解为可以由紧密结合的团队自主开发和部署的小型服务。

公司采用微服务的主要原因是 可扩展性 。服务可以独立开发和发布，无需在组织内安排大规模的协调工作。

拥有分布式系统的一个好处是能够避免单个故障点。您可以使用支持云的技术在不同的可用区部署微服务，确保您的用户永远不会遇到中断。

使用微服务，开发团队可以保持小而有凝聚力。小组越小，沟通开销越少，协作越好。

亚马逊通过他们的两个披萨团队将团队规模发挥到了极致。这意味着一个团队应该足够小，可以吃两个比萨饼。

对于单体应用，语言和技术堆栈选项几乎从一开始就设置好了。新开发人员必须适应过去做出的任何选择。

相比之下，每个微服务都可以使用最适合解决手头任务的技术堆栈。因此，团队可以为工作和他们的技能选择最佳工具。例如，您可以使用 Go 或 C 实现高性能服务，并使用 Erlang 或 Elixir 实现高容错微服务。

随着小团队迭代速度更快，开发和测试周期更短。而且，由于他们还可以随时部署更新，微服务的部署频率比单体应用要高得多。

有这么多好处，似乎为新项目选择微服务是一件轻而易举的事。但是微服务设计也带来了一些严峻的挑战：

你怎么知道你是否在做正确的微服务设计？如果您的团队可以在不与其他团队协调的情况下随时部署更新，并且如果其他团队可以类似地部署他们的更改而不影响您，那么恭喜您，您掌握了微服务的诀窍。

失去微服务提供的好处的最可靠方法是不遵守解耦规则。如果我们仔细观察，我们会发现微服务都是关于自治的。当这种自主权丧失时，团队必须在开发和部署期间进行协调。需要完美的集成测试来确保所有微服务协同工作。

即便如此，详尽的测试也无法捕捉到所有问题。当出现问题时，耦合服务是很难调试的。当问题被发现时，修复它并不总是像回滚更新那么容易。

紧密的服务依赖关系创建团队依赖关系。

这些都是分布式计算带来的问题。如果您曾经使用过云服务，您就会知道将服务或机器分布在多个地理位置与在同一站点上运行所有内容不同。分布式系统具有更高的延迟，可能存在同步问题，并且更难管理和调试。这种高度耦合的服务架构实际上是一个 分布式单体 架构，具有两全其美的优点，也没有微服务应该带来的任何好处。

如果您在不与其他团队协调或依赖其他微服务的特定版本来部署您的微服务的情况下无法进行部署，那么您只是在分发您的单体应用。

微服务并没有 取代 单体。两者都是有效的方法。事实上，当团队仍在 探索 他们正在构建的东西时，单体应用可能是最佳选择。

单体应用就像是项目的自然起点，因为它易于开发、快速迭代、快速部署、易于调试，并且更能容忍设计错误。在可扩展性成为问题之前，单体应用可以让您走得更远。

微服务是我们开发软件的最具可扩展性的方式。但它们不是免费的午餐。如果您不小心，它们会带来一些很容易发生冲突的风险。当团队正在成长并且您需要保持快速和敏捷时，它们非常有用。但是你需要对要解决的问题有一个很好的理解，否则你最终会得到一个分布式的单体。

微服务架构是一种方法，其中单个应用程序由许多松散耦合且可独立部署的较小服务组成。

微服务（或微服务架构）是一种云原生架构方法，其中单个应用程序由许多松散耦合且可独立部署的较小组件或服务组成。

这些服务通常

虽然关于微服务的大部分讨论都围绕架构定义和特征展开，但它们的价值可以通过相当简单的业务和组织优势来更普遍地理解：

微服务也可以通过它们 不是 什么来理解。

与微服务架构最常进行的两个比较是单体架构和面向服务的架构 (SOA)。

微服务和单体架构之间的区别在于，微服务由许多较小的、松散耦合的服务组成一个应用程序，而不是大型、紧密耦合的应用程序的单体方法

微服务和 SOA 之间的区别可能不太清楚。

虽然可以在微服务和 SOA 之间进行技术对比，尤其是围绕 企业服务总线 (ESB) 的角色，但更容易将差异视为 范围之一 。

SOA 是企业范围内的一项努力，旨在标准化 组织中 所有 Web 服务相互通信和集成的方式，而微服务架构是特定于应用程序的。

微服务可能至少与开发人员一样受高管和项目负责人的欢迎。

这是微服务更不寻常的特征之一，因为架构热情通常是为软件开发团队保留的。

原因是微服务更好地反映了许多业务领导者希望构建和运行他们的团队和开发流程的方式。

换句话说，微服务是一种架构模型，可以更好地促进所需的操作模型。

在IBM 最近对 1,200 多名开发人员和 IT 主管进行的一项调查中，87% 的微服务用户同意微服务的采用是值得的。

也许微服务最重要的一个特点是，由于服务更小并且可以独立部署，它不再需要国会的法案来更改一行代码或在应用程序中添加新功能。

微服务向组织承诺提供一种解毒剂，以解决与需要大量时间的小改动相关的内心挫败感。

它不需要博士学位。

在计算机科学中看到或理解一种更好地促进速度和敏捷性的方法的价值。

但速度并不是以这种方式设计服务的唯一价值。

一种常见的新兴组织模型是围绕业务问题、服务或产品将跨职能团队聚集在一起。

微服务模型完全符合这一趋势，因为它使组织能够围绕一个服务或一组服务创建小型、跨职能的团队，并让他们以敏捷的方式运行。

微服务的松散耦合还为应用程序建立了一定程度的故障隔离和更好的弹性。

服务的小规模，加上清晰的边界和沟通模式，使新团队成员更容易理解代码库并快速为其做出贡献——在速度和员工士气方面都有明显的好处。

在传统的 n 层架构模式中，应用程序通常共享一个公共堆栈，其中一个大型关系数据库支持整个应用程序。

这种方法有几个明显的缺点——其中最重要的是应用程序的每个组件都必须共享一个公共堆栈、数据模型和数据库，即使对于某些元素的工作有一个清晰、更好的工具。

它造成了糟糕的架构，并且对于那些不断意识到构建这些组件的更好、更有效的方法是可用的开发人员来说是令人沮丧的。

相比之下，在微服务模型中，组件是独立部署的，并通过 REST、事件流和消息代理的某种组合进行通信——因此每个单独服务的堆栈都可以针对该服务进行优化。

技术一直在变化，由多个较小的服务组成的应用程序更容易和更便宜地随着更理想的技术发展而变得可用。

使用微服务，可以单独部署单个服务，但也可以单独扩展它们。由此产生的好处是显而易见的：如果做得正确，微服务比单体应用程序需要更少的基础设施，因为它们只支持对需要它的组件进行精确扩展，而不是在单体应用程序的情况下对整个应用程序进行扩展。

微服务的显着优势伴随着重大挑战。

从单体架构到微服务意味着更多的管理复杂性——更多的服务，由更多的团队创建，部署在更多的地方。

一项服务中的问题可能会导致或由其他服务中的问题引起。

日志数据（用于监控和解决问题）更加庞大，并且在服务之间可能不一致。

新版本可能会导致向后兼容性问题。

应用程序涉及更多的网络连接，这意味着出现延迟和连接问题的机会更多。

DevOps 方法可以解决其中的许多问题，但 DevOps 的采用也有其自身的挑战。

然而，这些挑战并没有阻止非采用者采用微服务——或者采用者深化他们的微服务承诺。

新的 IBM 调查数据 显示，56% 的当前非用户可能或非常可能在未来两年内采用微服务，78% 的当前微服务用户可能会增加他们在微服务上投入的时间、金钱和精力

微服务架构通常被描述为针对 DevOps 和持续集成/持续交付 (CI/CD) 进行了优化，在可以频繁部署的小型服务的上下文中，原因很容易理解。

但另一种看待微服务和 DevOps 之间关系的方式是，微服务架构实际上 需要 DevOps 才能成功。

虽然单体应用程序具有本文前面讨论过的一系列缺点，但它们的好处是它不是一个具有多个移动部件和独立技术堆栈的复杂分布式系统。

相比之下，鉴于微服务带来的复杂性、移动部件和依赖项的大量增加，在部署、监控和生命周期自动化方面没有大量投资的情况下使用微服务是不明智的。

虽然几乎任何现代工具或语言都可以在微服务架构中使用，但有一些核心工具已成为微服务必不可少的边界定义：

微服务的关键要素之一是它通常非常小。

（没有任意数量的代码可以确定某物是否是微服务，但名称中的“微”就在那里。）

当Docker在 2013 年迎来现代容器时代时，它还引入了与微服务最密切相关的计算模型。

由于单个容器没有自己的操作系统的开销，它们比传统的虚拟机更小更轻，并且可以更快地启动和关闭，使其成为微服务架构中更小、更轻的服务的完美匹配.

随着服务和容器的激增，编排和管理大量容器很快成为关键挑战之一。

Kubernetes是一个开源容器编排平台，已成为最受欢迎的编排解决方案之一，因为它做得非常好。

微服务通常通过 API 进行通信，尤其是在首次建立状态时。

虽然客户端和服务确实可以直接相互通信，但 API 网关通常是一个有用的中间层，尤其是当应用程序中的服务数量随着时间的推移而增长时。

API 网关通过路由请求、跨多个服务扇出请求以及提供额外的安全性和身份验证来充当客户端的反向代理。

有多种技术可用于实现 API 网关，包括 API 管理平台，但如果使用容器和 Kubernetes 实现微服务架构，则网关通常使用 Ingress 或最近的Istio 来实现。

虽然最佳实践可能是设计无状态服务，但状态仍然存在，服务需要了解它。

虽然 API 调用通常是为给定服务初始建立状态的有效方式，但它并不是保持最新状态的特别有效方式。

不断的轮询，“我们到了吗？” 保持服务最新的方法根本不切实际。

相反，有必要将建立状态的 API 调用与消息传递或事件流结合起来，以便服务可以广播状态的变化，而其他相关方可以监听这些变化并进行相应的调整。

这项工作可能最适合通用消息代理，但在某些情况下，事件流平台（例如Apache Kafka）可能更适合。

通过将微服务与事件驱动架构相结合，开发人员可以构建分布式、高度可扩展、容错和可扩展的系统，可以实时消费和处理大量事件或信息。

无服务器架构将一些核心云和微服务模式得出其合乎逻辑的结论。

在无服务器的情况下，执行单元不仅仅是一个小服务，而是一个函数，它通常可以只是几行代码。

将无服务器功能与微服务分开的界限很模糊，但通常认为功能比微服务还要小。

无服务器架构和功能即服务 (FaaS)平台与微服务的相似之处在于，它们都对创建更小的部署单元和根据需求精确扩展感兴趣。

微服务不一定与云计算完全相关，但它们如此频繁地结合在一起有几个重要原因——这些原因超越了微服务成为新应用程序的流行架构风格以及云成为新应用程序的流行托管目的地的原因。

微服务架构的主要优势之一是与单独部署和扩展组件相关的利用率和成本优势。

虽然这些优势在一定程度上仍然存在于本地基础设施中，但小型、独立可扩展的组件与按需、按使用付费的基础设施相结合是可以找到真正成本优化的地方。

其次，也许更重要的是，微服务的另一个主要好处是每个单独的组件都可以采用最适合其特定工作的堆栈。

当您自己管理堆栈扩散时，可能会导致严重的复杂性和开销，但是将支持堆栈作为云服务使用可以大大减少管理挑战。

换句话说，虽然推出自己的微服务基础设施并非不可能，但不可取，尤其是刚开始时。

在微服务架构中，有许多常见且有用的设计、通信和集成模式有助于解决一些更常见的挑战和机遇，包括：

例如，在桌面上使用的应用程序将具有与移动设备不同的屏幕尺寸、显示和性能限制。

BFF 模式允许开发人员使用该界面的最佳选项为每个用户界面创建和支持一种后端类型，而不是尝试支持适用于任何界面但可能会对前端性能产生负面影响的通用后端。

例如，在电子商务网站上，产品对象可能通过产品名称、类型和价格来区分。

聚合是应被视为一个单元的相关实体的集合。

因此，对于电子商务网站，订单将是买家订购的产品（实体）的集合（集合）。

这些模式用于以有意义的方式对数据进行分类。

在微服务架构中，服务实例会因伸缩、升级、服务故障甚至服务终止而动态变化。

这些模式提供了发现机制来应对这种短暂性。

负载平衡可以通过使用 健康 检查和服务故障作为重新平衡流量的触发器来使用服务发现模式。

适配器模式的目的是帮助翻译不兼容的类或对象之间的关系。

依赖第三方 API 的应用程序可能需要使用适配器模式来确保应用程序和 API 可以通信。

这个色彩缤纷的名字指的是藤蔓（微服务）如何随着时间的推移慢慢地超越并扼杀一棵树（单体应用程序）。

虽然有很多模式可以很好地完成微服务，但同样数量的模式可以很快让任何开发团队陷入困境。

其中一些——改写为微服务“不要”——如下：

一旦应用程序变得太大且难以轻松更新和维护，微服务是一种管理复杂性的方法。

只有当您感觉到单体架构的痛苦和复杂性开始蔓延时，才值得考虑如何将该应用程序重构为更小的服务。

在你感受到那种痛苦之前，你甚至没有真正拥有需要重构的单体。

尝试在没有 a) 适当的部署和监控自动化或 b) 托管云服务来支持您现在庞大的异构基础设施的情况下进行微服务，会带来很多不必要的麻烦。

省去你自己的麻烦，这样你就可以把时间花在担心状态上。

最好倾向于更大的服务，然后只在它们开始开发微服务解决的特征时才将它们分开——即部署更改变得困难和缓慢，通用数据模型变得过于复杂，或者不同部分服务有不同的负载/规模要求。

微服务和 SOA 之间的区别在于，微服务项目通常涉及重构应用程序以便更易于管理，而 SOA 关注的是改变 IT 服务在企业范围内的工作方式。

一个演变成 SOA 项目的微服务项目可能会因自身的重量而崩溃。

你最好从一个你可以处理的速度开始，避免复杂性，并尽可能多地使用现成的工具。

---