系统架构的演变过程(单体应用架构、垂直应用架构、分布式SOA架构、微服务架构)


1. 系统架构演变

随着互联网的发展,网站应用的规模不断扩大,常规的应用架构已无法应对,分布式服务架构以及微服务架构势在必行,亟需一个治理系统确保架构有条不紊的演进。

1.1 单体应用架构

Web 应用早期,很多项目都时以单体项目存在,然后项目中分为 Controller、Service、Dao 层,将所有的功能模块都开发在一个项目中,进行打包和部署,当服务能力不够时,采用横向拓展的方式解决。

单体应用架构

缺点:

  • 耦合性高,所有模块放在通一个项目中,使得各个模块的耦合性很高
  • 灵活性差,在某个模块需要横向拓展的时候,需要整个项目一起部署
  • 不易维护,部分模块代码发生修改,需要所有模块一起重新上线,另外整个项目的代码量较大,较为庞大

1.2 垂直应用架构

当访问量逐渐增大,单一应用横向拓展增加机器带来的加速收益越来越小,随之应运而生的是将应用拆成互不相干的几个应用,以提升效率。
垂直应用架构

缺点:

  • 全部功能集成在一个工程中,对于大型项目不易开发、扩展及维护。
  • 系统性能扩展只能通过扩展集群结点,成本高、有瓶颈。

2. 分布式 SOA 架构

2.1 什么是 SOA

SOA 全称为 Service-Oriented Architecture,即面向服务的架构。它可以根据需求通过网络对松散耦合的粗粒度应用组件(服务)进行分布式部署、组合和使用。一个服务通常以独立的形式存在于操作系统进程中。

站在功能的角度,把业务逻辑抽象成可复用、可组装的服务,通过服务的编排实现业务的快速再生,目的:把原先固有的业务功能转变为通用的业务服务,实现业务逻辑的快速复用。

通过上面的描述可以发现 SOA 有如下几个特点:分布式、可重用、扩展灵活、松耦合。

当垂直应用越来越多,应用之间交互不可避免,将核心业务抽取出来,作为独立的服务,逐渐形成稳定的服务中心,使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。

分布式 SOA 架构

2.2 优点

  • 抽取公共的功能为服务,提高开发效率;
  • 对不同的服务进行集群化部署解决系统压力;
  • 基于 ESB/DUBBO 减少系统耦合。

2.3 缺点

  • 抽取服务的粒度较大;
  • 服务提供方与调用方接口耦合度较高(感觉这个是最主要的缺点)。

3. 微服务架构

微服务架构和分布式 SOA 架构有一点类似,但是区别也很明显,SOA 是面向服务的架构,从顶层的应用到底层的数据库设计都是基于应用来设计,但是微服务是将服务原子化,独立拆分成各个独立的系统。
微服务架构

3.1 优点

  • 通过服务的原子化拆分,以及微服务的独立打包、部署和升级,小团队的交付周期将缩短,运维成本也将大幅度下降;
  • 微服务遵循单一原则。微服务之间采用 Restful 等轻量协议传输。

3.2 缺点

  • 微服务过多,服务治理成本高,不利于系统维护;
  • 分布式系统开发的技术成本高(容错、分布式事务等)。

随着 Spring Cloud 全家桶不断深入引入,微服务这些缺点都得到了解决。

4. 分布式 SOA 架构和微服务架构对比

SOA(面向服务的架构):他是一种设计方法,其中包含多个服务,服务之间通过相互依赖最终提供一系列的功能。一个服务 通常以独立的形式存在与操作系统进程中。各个服务之间通过网络调用。

微服务架构:其实和 SOA 架构类似,微服务是在 SOA 上做的升华,微服务架构强调的一个重点是“业务需要彻底的组件化和服务化”,原有的单个业务系统会拆分为多个可以独立开发、设计、运行的小应用。 这些小应用之间通过服务完成交互和集成。

功能 分布式 SOA 架构 微服务架构
组件大小 大块业务逻辑 单独任务或小块业务逻辑
耦合 通常松耦合 总是松耦合
公司架构 任何类型 小型、专注于功能交叉团队
管理 着重中央管理 着重分散管理
目标 确保应用能够交互操作 执行新功能、快速拓展开发团队

文章作者: 程序猿洞晓
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