什么是微服务？

微服务是现代应用程序交付的关键部分。从社交网络应用程序、在线零售直至流媒体视频，当今几乎所有主要软件应用程序都使用微服务构建。它们是什么？它们具体会如何改进软件？我们来探究一下微服务的实际优势，并探讨使用微服务的潜在弊端。

面向服务的架构 (SOA) 是应用程序开发中单体架构的演进形态。SOA 先于微服务架构出现，将应用程序分解为更小、更易管理的部分。这些部分称为服务，设计为通过消息彼此通信。服务还设计为彼此独立，因此可以在不影响应用程序其余部分的情况下予以替换或升级。

SOA 通常用在基于 Web 的应用程序中，提供了一种将业务逻辑与表示逻辑、数据访问和数据存储分离的方法。

面向服务的架构可用于构建更易于维护和扩展的应用程序。它还有助于创建更模块化、更灵活的应用程序。

使用面向服务的架构的主要优势包括：

• 更轻松的维护和扩展

• 更模块化、更灵活的应用程序

• 更短的开发时间

企业服务总线 (ESB) 是一种为进程间通信提供中心节点的软件应用程序。在 SOA 的上下文中，它通常用于向其他应用程序提供服务。

ESB 让企业能够轻松构建、部署和管理 SOA 解决方案。它管理、监控和协调企业 IT 基础架构中的所有服务。

这种类型的技术可以用于内部和外部通信，因此日渐普及。部分应用场景示例包括：

• 数据集成
• 服务发现和注册
• 服务编排
• 事件通知和日志记录

在应用程序开发领域，微服务架构是一种新兴模式。微服务架构与 SOA 高度相似，但微服务架构的诞生是为了弥补其前身留下的缺口。这并不代表孰优孰劣，归根结底要取决于具体应用场景。SOA 的设计初衷是满足企业的需求，这意味着，尽管各项服务彼此独立，但系统在设计上是相互依存的。其核心理念是能够为企业的其他部分重复使用服务。

另一方面，微服务是真正独立的。微服务架构追求数据复制而非数据共享，因此不会影响性能。微服务还消除了对 ESB 的需求。

软件即服务 (SaaS) 应用程序的兴起和容器的广泛采用，使得人们对更高效开发方法的需求与日俱增。作为回应，应用程序本身也在发生变化——从擅长处理多项任务的单体架构，演变为针对具体功能设计的分布式独立服务集合。

微服务的一些主要优势包括：

1.更高的可靠性

每项微服务都在更大的应用程序中执行单一逻辑功能。因此，开发人员提供的更新仅隔离在需要变更的服务中。应用程序内的微服务之间通常有一个定义明确的接口。只要接口保持不变，即使实时进行更改，应用程序也能保持正常运行。

2.更短的开发时间

各服务为每个组件提供定义完善的功能集，可围绕特定需求构建。这支持轻松跨多支团队横向扩展开发工作，也支持更加轻松地快速更新或添加新功能。

3.增强的应用程序功能

开发团队能够创建单个组件，可在多种上下文中重复使用。他们可以创建新应用程序，以适应更广泛的用户，并提供更深入的功能，而无需重复劳动。

4.松散耦合的资源

每个微服务都可以为多个应用程序和接口提供服务，从而减少了开发人员需要定制的实现数量。独立设计还意味着，对一项微服务的更改不会影响另一项微服务。但这也意味着，在客户端和服务器端管理请求时，需要进行负载均衡。

微服务使开发人员能够专注于其应用程序的特定功能，避免因将多个应用程序结合在一起而引发的开发问题。通过将应用程序分解为易于管理的部分，开发人员即可利用新的软件开发技术（例如自动测试），比以往更快地交付高质量的结果。

微服务也更易于维护，因为关联的服务都是独立的。所有依赖服务都在各自的平台上运行，具有单独的管理工具，从而提供更高的一致性。相较于将相关组件嵌入到更大的单体应用程序中，它还使管理相关组件的整个集合更轻松。

开发企业应用程序时，采用微服务架构显然优于单体架构。但这并非没有潜在问题。使用微服务存在一些明显的缺点。

1.微服务边界未定义的可能性

如果文档和要求定义不够明确，将很难管理服务依赖关系和整体应用程序功能。然而，设计模式（也称为架构模式）是可重复使用的解决方案，可用于规避常见问题。

2.安全漏洞

网络安全也可能是微服务的一个潜在缺点。每项服务均为独立部署，通常都有自己的一套安全控制措施。因此，并不总是清楚谁有权访问哪个组件，从而导致恶意活动的潜在风险增加。

微服务之间的调用通常基于 API，因此需要通过网络传输实现。这些服务的通信方式可能成为网络犯罪分子的攻击媒介。在选择部署微服务所用的平台和框架时，开发人员必须保持谨慎。这也包括将用于保障其安全的配置。

3.维护代码的复杂度和难度

最主要的缺点在于其难以扩展和维护。原因在于，每项服务都需要与系统中的其他服务分开管理。

4.难以修复的错误

鉴于微服务的细粒度、分布式的性质，修复错误可能非常困难。不同于面向服务或单体架构，对微服务架构中的某个区域进行调整不会影响其余部分。这意味着，您的员工最终可能要花费更多时间来识别和解决问题。

微服务有许多不同的部署选项。开发人员通常会选择将其微服务作为基于容器的服务部署在专用主机上。他们也可能选择使用平台即服务 (PaaS) 提供商，例如 Akamai Cloud。

使用 PaaS 提供商能提供许多云原生优势，包括轻松扩展服务的能力，以及无需维护主机的便利性。然而，开发人员需要考虑依赖外部云服务提供商造成的风险。与部署自己的基础架构相比，这种方案带来的风险更大。

为了确保微服务的安全性，开发人员应该：

• 使用 HTTPS 进行加密数据传输
• 利用防火墙来保护服务
• 实施日志记录机制以监控可疑活动
• 保护 API 通信，因为 API 通常处理微服务与后端服务之间的通信

分布式系统：微服务本质上是为分布式系统设计的，其中每个服务可以独立托管病在不同的服务器甚至不同的数据中心之间扩展。这种去中心化可确保即便某个组件发生故障，单个服务也能继续正常运行，从而增强恢复能力。

微服务自动化：自动化在基于微服务的架构中至关重要。部署、扩展和监控等任务通常会自动化，以确保持续集成和交付 (CI/CD)。Kubernetes 和 Docker 等工具可自动编排和扩展微服务，支持更轻松地管理分布式系统。

微服务还支持基础架构即代码 (IAC)，其中的配置和基础架构管理通过代码实现自动化。这能确保部署的一致性和可重复性，从而降低人为失误的概率。