微服务架构和整体式架构的区别?
开发单体式(整体式)应用的不足之处

三层架构(MVC)的具体内容如下:
表示层(view): 用户使用应用程序时,看到的、听见的、输入的或者交互的部分。
业务逻辑层(controller): 根据用户输入的信息,进行逻辑计算或者业务处理的部分。
数据访问层(model): 关注有效地操作原始数据的部分,如将数据存储到存储介质(如数据库、文件系统)及从存储介质中读取数据等。
虽然现在程序被分成了三层,但只是逻辑上的分层,并不是物理上的分层。也就是说,对不同层的代码而言,经过编译、打包和部署后,所有的代码最终还是运行在同一个进程中。而这,就是所谓的单块架构。
单体架构在规模比较小的情况下工作情况良好,但是随着系统规模的扩大,它暴露出来的问题也越来越多,主要有以下几点:
复杂性逐渐变高
比如有的项目有几十万行代码,各个模块之间区别比较模糊,逻辑比较混乱,代码越多复杂性越高,越难解决遇到的问题。
技术债务逐渐上升
公司的人员流动是再正常不过的事情,有的员工在离职之前,疏于代码质量的自我管束,导致留下来很多坑,由于单体项目代码量庞大的惊人,留下的坑很难被发觉,这就给新来的员工带来很大的烦恼,人员流动越大所留下的坑越多,也就是所谓的技术债务越来越多。
维护成本大
当应用程序的功能越来越多、团队越来越大时,沟通成本、管理成本显著增加。当出现 bug 时,可能引起 bug 的原因组合越来越多,导致分析、定位和修复的成本增加;并且在对全局功能缺乏深度理解的情况下,容易在修复 bug 时引入新的 bug。
持续交付周期长
构建和部署时间会随着功能的增多而增加,任何细微的修改都会触发部署流水线。新人培养周期长:新成员了解背景、熟悉业务和配置环境的时间越来越长。
技术选型成本高
单块架构倾向于采用统一的技术平台或方案来解决所有问题,如果后续想引入新的技术或框架,成本和风险都很大。
可扩展性差
随着功能的增加,垂直扩展的成本将会越来越大;而对于水平扩展而言,因为所有代码都运行在同一个进程,没办法做到针对应用程序的部分功能做独立的扩展。
微服务架构的特性

单一职责
微服务架构中的每个服务,都是具有业务逻辑的,符合高内聚、低耦合原则以及单一职责原则的单元,不同的服务通过“管道”的方式灵活组合,从而构建出庞大的系统。
轻量级通信
服务之间通过轻量级的通信机制实现互通互联,而所谓的轻量级,通常指语言无关、平台无关的交互方式。

对于轻量级通信的格式而言,我们熟悉的 XML 和 JSON,它们是语言无关、平台无关的;对于通信的协议而言,通常基于 HTTP,能让服务间的通信变得标准化、无状态化。目前大家熟悉的 REST(Representational State Transfer)是实现服务间互相协作的轻量级通信机制之一。使用轻量级通信机制,可以让团队选择更适合的语言、工具或者平台来开发服务本身。
独立性
每个服务在应用交付过程中,独立地开发、测试和部署。
在单块架构中所有功能都在同一个代码库,功能的开发不具有独立性;当不同小组完成多个功能后,需要经过集成和回归测试,测试过程也不具有独立性;当测试完成后,应用被构建成一个包,如果某个功能存在 bug,将导致整个部署失败或者回滚。

在微服务架构中,每个服务都是独立的业务单元,与其他服务高度解耦,只需要改变当前服务本身,就可以完成独立的开发、测试和部署。

进程隔离
单块架构中,整个系统运行在同一个进程中,当应用进行部署时,必须停掉当前正在运行的应用,部署完成后再重启进程,无法做到独立部署。

有时候我们会将重复的代码抽取出来封装成组件,在单块架构中,组件通常的形态叫做共享库(如 jar 包或者 DLL),但是当程序运行时,所有组件最终也会被加载到同一进程中运行。

在微服务架构中,应用程序由多个服务组成,每个服务都是高度自治的独立业务实体,可以运行在独立的进程中,不同的服务能非常容易地部署到不同的主机上。
微服务架构的缺点
运维要求较高
对于单体架构来讲,我们只需要维护好这一个项目就可以了,但是对于微服务架构来讲,由于项目是由多个微服务构成的,每个模块出现问题都会造成整个项目运行出现异常,想要知道是哪个模块造成的问题往往是不容易的,因为我们无法一步一步通过debug的方式来跟踪,这就对运维人员提出了很高的要求。
分布式的复杂性
对于单体架构来讲,我们可以不使用分布式,但是对于微服务架构来说,分布式几乎是必会用的技术,由于分布式本身的复杂性,导致微服务架构也变得复杂起来。
接口调整成本高
比如,用户微服务是要被订单微服务和电影微服务所调用的,一旦用户微服务的接口发生大的变动,那么所有依赖它的微服务都要做相应的调整,由于微服务可能非常多,那么调整接口所造成的成本将会明显提高。
重复劳动
对于单体架构来讲,如果某段业务被多个模块所共同使用,我们便可以抽象成一个工具类,被所有模块直接调用,但是微服务却无法这样做,因为这个微服务的工具类是不能被其它微服务所直接调用的,从而我们便不得不在每个微服务上都建这么一个工具类,从而导致代码的重复。
对比表格
| 传统单体架构 | 分布式微服务化架构 | |
|---|---|---|
| 新功能开发 | 需要时间 | 容易开发和实现 |
| 部署 | 不经常而且容易部署 | 经常发布,部署复杂 |
| 隔离性 | 故障影响范围大 | 故障影响范围小 |
| 架构设计 | 初期技术选型难度大 | 设计逻辑难度大 |
| 系统性能 | 相对时间快,吞吐量小 | 相对时间慢,吞吐量大 |
| 系统运维 | 运维难度简单 | 运维难度复杂 |
| 新人上手 | 学习曲线大(应用逻辑) | 学习曲线大(架构逻辑) |
| 技术 | 技术单一而且封闭 | 技术多样而且容易开发 |
| 测试和差错 | 简单 | 复杂(每个服务都要进行单独测试,还需要集群测试) |
| 系统扩展性 | 扩展性差 | 扩展性好 |
| 系统管理 | 重点在于开发成本 | 重点在于服务治理和调度 |
为什么还要使用微服务架构
开发简单
微服务架构将复杂系统进行拆分之后,让每个微服务应用都开放变得非常简单,没有太多的累赘。对于每一个开发者来说,这无疑是一种解脱,因为再也不用进行繁重的劳动了,每天都在一种轻松愉快的氛围中工作,其效率也会整备地提高
快速响应需求变化
一般的需求变化都来自于局部功能的改变,这种变化将落实到每个微服务上,二每个微服务的功能相对来说都非常简单,更改起来非常容易,所以微服务非常适合敏捷开发方法,能够快速的影响业务的需求变化。
随时随地更新
一方面,微服务的部署和更新并不会影响全局系统的正常运行;另一方面,使用多实例的部署方法,可以做到一个服务的重启和更新在不易察觉的情况下进行。所以每个服务任何时候都可以进行更新部署。
系统更加稳定可靠
微服务运行在一个高可用的分布式环境之中,有配套的监控和调度管理机制,并且还可以提供自由伸缩的管理,充分保障了系统的稳定可靠性