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微服务拆分粒度:如何避免拆过头或不够用?(优缺点、实践案例分析)

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微服务:是蜜糖还是砒霜?

微服务的优点:

微服务的缺点:

拆分粒度:过犹不及

拆分不足(粗粒度):

过度拆分(细粒度):

拆分策略:没有标准答案

1. 按照业务领域拆分(DDD):

2. 按照业务能力拆分:

3. 按照数据访问模式拆分:

4. 按照团队组织结构拆分(康威定律):

实践案例:拆分粒度的反面教材

案例一:某电商平台的“巨石”微服务

案例二:某社交应用的“原子”微服务

案例三:某金融系统的“康威式”微服务

如何评估拆分粒度?

总结:没有银弹,只有权衡

微服务架构如今炙手可热,仿佛成了解决一切复杂系统问题的银弹。但别被表面的光鲜迷惑,盲目上马微服务,可能掉进更深的坑。关键在于,你的系统真的需要微服务吗?以及,如果决定采用,服务拆分到什么程度才算合适?今天,咱们就来扒一扒微服务拆分粒度的那些事儿,聊聊如何避免“过度拆分”和“拆分不足”这两种极端情况。

微服务:是蜜糖还是砒霜?

在深入探讨拆分粒度之前,先得搞清楚微服务架构的本质。简单来说,它就是将一个庞大的单体应用拆分成一组小型、自治的服务。每个服务都围绕着特定的业务功能构建,可以独立开发、部署和扩展。听起来很美好,对吧?

微服务的优点:

  • 技术多样性

    允许团队为每个服务选择最适合的技术栈。例如,对计算密集型服务使用高性能的Go语言,而对IO密集型服务使用Node.js。告别“一棵树吊死”的窘境,让技术选型更灵活。

  • 独立部署

    每个微服务都可以独立部署,互不影响。告别“一荣俱荣,一损俱损”的局面,降低了部署风险,提高了发布效率。想象一下,修复一个bug,不用重新部署整个应用,是不是很爽?

  • 可伸缩性

    可以根据每个服务的负载情况,独立进行扩展。告别“水涨船高”的资源浪费,让资源利用更高效。例如,用户服务访问量大,就多部署几个实例;订单服务访问量小,就少部署几个实例。

  • 容错性

    某个微服务出现故障,不会影响其他服务的正常运行。告别“千里之堤,溃于蚁穴”的噩梦,提高了系统的健壮性。即使某个服务挂了,其他服务照常运转,用户体验不会受到太大影响。

  • 团队自治

    每个团队负责一个或多个微服务的开发和维护,拥有更大的自主权。告别“人浮于事”的低效协作,让团队更有活力。团队可以根据自己的节奏进行开发、测试和部署,无需等待其他团队。

微服务的缺点:

  • 复杂性增加

    引入了分布式系统的复杂性,例如服务发现、负载均衡、分布式事务等。原本简单的单体应用,现在变成了复杂的微服务集群,运维难度大大增加。

  • 开发难度增加

    需要考虑服务之间的通信、数据一致性等问题。告别“单打独斗”的简单模式,需要更多的协作和沟通。例如,一个业务流程可能涉及多个服务,需要协调这些服务之间的交互。

  • 运维成本增加

    需要更多的基础设施和工具来支持微服务的部署、监控和管理。告别“一台服务器走天下”的省钱模式,需要更多的投入。例如,需要专门的服务注册中心、配置中心、监控系统等。

  • 测试难度增加

    需要进行集成测试和端到端测试,以确保服务之间的协同工作正常。告别“单元测试万岁”的简单测试模式,需要更全面的测试策略。例如,需要模拟各种网络故障、服务故障等情况,以验证系统的容错性。

  • 性能损耗

    服务之间的通信会带来一定的性能损耗。告别“本地调用”的零损耗,需要考虑网络延迟、序列化/反序列化等因素。例如,一个请求可能需要经过多个服务的处理,增加了响应时间。

总结: 微服务并非万能灵药,它更像是一把双刃剑。用得好,能提升效率、降低风险;用不好,反而会适得其反。因此,在选择微服务架构之前,一定要仔细评估其优缺点,结合自身的实际情况做出决策。

拆分粒度:过犹不及

如果经过评估,你认为微服务架构适合你的项目,那么接下来就要考虑拆分粒度的问题了。拆分粒度是指将单体应用拆分成微服务时,每个微服务所包含的业务功能的范围。拆分粒度过大,微服务就失去了意义;拆分粒度过小,又会带来不必要的复杂性。那么,如何才能找到一个合适的平衡点呢?

拆分不足(粗粒度):

表现:

  • 单个微服务包含过多的业务功能,代码量庞大,难以维护。
  • 微服务之间的依赖关系复杂,修改一个服务可能会影响到其他服务。
  • 无法独立扩展,需要整体进行扩展,资源浪费严重。

后果:

  • 失去了微服务的优势,例如独立部署、独立扩展等。
  • 代码质量下降,bug增多,维护成本增加。
  • 团队协作效率降低,沟通成本增加。

原因:

  • 对业务理解不够深入,未能识别出独立的业务领域。
  • 担心拆分带来的复杂性,不敢进行细粒度的拆分。
  • 技术能力不足,无法解决分布式系统带来的问题。

过度拆分(细粒度):

表现:

  • 微服务数量过多,管理和维护成本高昂。
  • 服务之间的通信频繁,性能损耗严重。
  • 分布式事务难以处理,数据一致性难以保证。

后果:

  • 系统复杂性大大增加,运维难度极高。
  • 开发效率降低,bug增多,测试难度增加。
  • 性能瓶颈增多,用户体验下降。

原因:

  • 过度追求“高内聚、低耦合”,忽略了实际情况。
  • 对微服务的理解存在偏差,认为拆分得越细越好。
  • 缺乏整体架构设计,导致服务划分不合理。

总结: 拆分粒度并非越细越好,也并非越粗越好。关键在于找到一个合适的平衡点,既能充分发挥微服务的优势,又能避免引入不必要的复杂性。那么,如何才能做到这一点呢?

拆分策略:没有标准答案

微服务拆分没有固定的标准答案,最佳的拆分策略取决于具体的业务场景、技术栈和团队能力。以下是一些常用的拆分策略,供你参考:

1. 按照业务领域拆分(DDD):

领域驱动设计(DDD)是一种面向对象的设计方法,它强调将软件系统划分为独立的业务领域。每个业务领域对应一个微服务,负责处理该领域内的所有业务逻辑。

优点:

  • 业务领域划分清晰,易于理解和维护。
  • 微服务职责单一,内聚性高。
  • 团队可以专注于各自的业务领域,提高开发效率。

缺点:

  • 需要对业务领域有深入的理解。
  • 领域划分不合理可能导致服务边界模糊。
  • 领域模型设计复杂,需要较高的技术水平。

示例:

假设一个电商平台,可以将其划分为以下几个业务领域:

  • 商品领域: 负责商品的管理、展示等功能。
  • 用户领域: 负责用户的注册、登录、信息管理等功能。
  • 订单领域: 负责订单的创建、支付、物流等功能。
  • 支付领域: 负责支付的处理、退款等功能。

每个领域对应一个微服务,例如商品服务、用户服务、订单服务、支付服务等。

2. 按照业务能力拆分:

将系统按照业务能力进行拆分,每个业务能力对应一个微服务。业务能力是指系统能够提供的具体功能,例如用户认证、支付处理、数据分析等。

优点:

  • 易于识别和划分,无需深入理解业务领域。
  • 微服务职责清晰,易于测试和部署。
  • 可以根据业务能力的重要性进行优先级排序。

缺点:

  • 可能导致服务边界模糊,内聚性不高。
  • 业务能力之间可能存在重叠,导致代码冗余。
  • 需要对业务流程有清晰的认识。

示例:

假设一个在线教育平台,可以将其划分为以下几个业务能力:

  • 用户认证: 负责用户的身份验证和授权。
  • 课程管理: 负责课程的创建、编辑和发布。
  • 视频播放: 负责视频的上传、存储和播放。
  • 在线测试: 负责测试的创建、答题和评分。
  • 支付处理: 负责支付的处理和退款。

每个业务能力对应一个微服务,例如认证服务、课程服务、视频服务、测试服务、支付服务等。

3. 按照数据访问模式拆分:

将系统按照数据访问模式进行拆分,每个数据访问模式对应一个微服务。数据访问模式是指系统如何访问和操作数据,例如读取数据、写入数据、更新数据等。

优点:

  • 可以优化数据访问性能,提高系统吞吐量。
  • 易于扩展,可以根据数据量的大小进行独立扩展。
  • 可以采用不同的数据库技术,例如关系型数据库、NoSQL数据库等。

缺点:

  • 可能导致服务边界模糊,内聚性不高。
  • 需要对数据访问模式有深入的了解。
  • 数据一致性难以保证,需要采用分布式事务等技术。

示例:

假设一个社交平台,可以将其划分为以下几个数据访问模式:

  • 读取用户信息: 负责读取用户的基本信息。
  • 写入用户信息: 负责创建和更新用户的基本信息。
  • 读取好友列表: 负责读取用户的好友列表。
  • 写入好友关系: 负责添加和删除好友关系。
  • 读取动态信息: 负责读取用户的动态信息。

每个数据访问模式对应一个微服务,例如用户读取服务、用户写入服务、好友读取服务、好友写入服务、动态读取服务等。

4. 按照团队组织结构拆分(康威定律):

康威定律指出,组织结构会影响软件系统的设计。因此,可以按照团队的组织结构进行微服务拆分,每个团队负责一个或多个微服务的开发和维护。

优点:

  • 团队自治性高,可以独立进行开发和部署。
  • 沟通成本降低,团队协作效率提高。
  • 易于管理和维护,责任明确。

缺点:

  • 可能导致服务边界模糊,内聚性不高。
  • 可能出现“筒仓效应”,团队之间缺乏协作。
  • 组织结构调整可能导致服务拆分不合理。

示例:

假设一个公司有三个团队:用户团队、订单团队和支付团队。可以按照团队的组织结构进行微服务拆分,每个团队负责对应的微服务。

  • 用户团队: 负责用户服务的开发和维护。
  • 订单团队: 负责订单服务的开发和维护。
  • 支付团队: 负责支付服务的开发和维护。

总结: 以上只是一些常用的拆分策略,实际应用中可以根据具体情况进行组合和调整。没有一种策略是完美的,关键在于找到最适合你的项目的策略。

实践案例:拆分粒度的反面教材

光说不练假把式,接下来我们来看几个真实的案例,分析一下拆分粒度过大或过小带来的问题。

案例一:某电商平台的“巨石”微服务

某电商平台在进行微服务改造时,将所有的商品相关功能都放在一个“商品服务”中,包括商品搜索、商品详情、商品评价、商品推荐等。这个“商品服务”代码量巨大,维护困难,每次修改都需要进行全量部署。结果,这个“商品服务”成了整个系统的瓶颈,严重影响了性能和稳定性。

分析:

这个案例属于典型的“拆分不足”。“商品服务”包含了过多的业务功能,违背了微服务的“单一职责原则”。应该将“商品服务”进一步拆分成更小的微服务,例如商品搜索服务、商品详情服务、商品评价服务、商品推荐服务等。

案例二:某社交应用的“原子”微服务

某社交应用为了追求“高内聚、低耦合”,将用户信息的每一个字段都拆分成一个独立的微服务,例如用户姓名服务、用户年龄服务、用户性别服务、用户头像服务等。结果,每次获取用户信息都需要调用大量的微服务,性能损耗严重,而且分布式事务难以处理,数据一致性难以保证。

分析:

这个案例属于典型的“过度拆分”。将用户信息拆分成过多的微服务,增加了系统的复杂性,降低了性能。应该将相关的用户信息合并到一个微服务中,例如用户基本信息服务。

案例三:某金融系统的“康威式”微服务

某金融系统按照团队的组织结构进行微服务拆分,每个团队负责一个微服务的开发和维护。但是,由于团队之间缺乏协作,导致服务之间存在大量的重复代码,而且服务边界模糊,难以维护。更糟糕的是,由于团队之间的沟通不畅,经常出现接口不兼容的情况,导致系统集成困难。

分析:

这个案例说明,按照团队组织结构进行微服务拆分需要谨慎。如果团队之间缺乏协作,或者组织结构不合理,可能会导致服务拆分不合理。应该加强团队之间的协作,确保服务边界清晰,接口兼容。

总结: 以上案例告诉我们,微服务拆分需要结合实际情况,不能盲目追求某种策略。只有深入理解业务需求、技术特点和团队能力,才能找到最合适的拆分粒度。

如何评估拆分粒度?

说了这么多,那么到底如何才能评估微服务拆分粒度是否合适呢?以下是一些常用的指标,供你参考:

  1. 服务的内聚性: 服务内部的业务功能是否高度相关?
  2. 服务的耦合性: 服务之间的依赖关系是否松散?
  3. 服务的可维护性: 服务是否易于理解、修改和测试?
  4. 服务的可扩展性: 服务是否能够独立进行扩展?
  5. 服务的性能: 服务之间的通信是否会带来明显的性能损耗?
  6. 团队的效率: 团队是否能够独立进行开发和部署?
  7. 系统的复杂性: 整个系统的复杂性是否可控?

如果以上指标都达到了一个比较好的水平,那么说明你的微服务拆分粒度是比较合适的。反之,就需要重新评估和调整拆分策略。

总结:没有银弹,只有权衡

微服务架构是一个复杂的话题,拆分粒度更是其中的关键。没有一种拆分策略是万能的,只有根据实际情况进行权衡和选择。希望本文能够帮助你更好地理解微服务拆分粒度的那些事儿,避免走入误区,构建出真正高效、稳定、可扩展的微服务系统。

记住,微服务不是目的,而是手段。最终的目标是更好地服务业务,提升用户体验。不要为了微服务而微服务,而是要根据实际需求,选择最适合你的架构。

最后,送给大家一句话:

微服务拆分,三分靠技术,七分靠思考。

架构师老王 微服务架构拆分粒度DDD领域驱动设计

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