深入理解微服务架构：构建、优势与实践

### 深入理解微服务架构：构建、优势与实践 #### 1. 微服务架构构建基础 在构建微服务架构时，关键技巧是确保变更微小且可控。小而可控的变更能够推动架构向目标迈进，同时降低风险与损害，还能实现快速的测试与学习循环。例如，将触发功能、设备选择逻辑和设备数据存储设为独立实体，在发布前对设备选择逻辑进行全面测试，并将生成的触发器与当前触发器进行验证。通过比较旧单体应用的输出和新独立微服务的输出，可以有效验证新系统，减少替换旧系统时的风险和故障。 无论是从单体架构迁移到微服务架构，还是从头开始构建微服务原生架构，都需遵循相同原则和步骤。采用领域驱动设计，反复应用直至得到足够小的领域。首先确定顶层有界上下文，这些上下文构成解决方案的整体领域，也是软件产品化的理想选择。在大型软件项目中，有界上下文有助于创建和组织工程团队，并且在有界上下文之间选择编排方式可实现最大程度的独立性。之后，将有界上下文递归分解为子域，直至达到聚合。 以小行星采矿这一特殊领域为例，构建微服务时，初步确定的关键部分包括： - 小行星目录：包含天文学信息，按采矿难度分类。 - 采矿设备管理：涵盖多个采矿阶段所需的机械。 - 采矿计划维护：涉及小行星、设备、人员和资源等实体。 - 采矿与提取操作。 - 资源处理：对提取的资源进行分离、净化、码垛和装载。 - 运输方式决策：包括设备、人员、矿石和资源的运输。 这些需求可转化为有界上下文或顶层领域，且各领域应避免循环依赖。这些宽泛的垂直领域可成为独立产品，有助于企业决定是自行构建解决方案还是购买符合需求的打包软件。 #### 2. 领域间通信与子域划分 确定领域后，需要理解和定义它们之间的交互。可以根据数据类型、体积和频率对交互和交换进行分类。例如，小行星目录软件收集并编目小行星信息，触发规划；规划软件协调各领域的时间表；设备管理软件根据需求采购设备；人员管理软件负责人员入职；采矿与提取软件确保采矿任务的高效执行；运输软件管理运输网络和时间表。 不同领域集成的最佳方法是采用编排方式，允许吞吐量不兼容的系统进行集成。在交互过程中，消息应保持通用，源领域只需发布自身必要的数据元素，依赖应用可通过源领域的微服务获取额外数据。例如，小行星目录领域应设计事件来表明数据的重大变化，规划领域根据这些事件采取行动，若需要更多数据则调用小行星目录领域的服务。 接下来，进一步细分每个垂直领域。以小行星目录领域为例，其可细分为数据获取、小行星列表、成分分析、轨迹跟踪和采矿权声明等子域，这些子域可独立开发，选择最适合的技术、数据源和技术栈。同样，规划领域会评估小行星的可行性，生成任务计划，并触发其他领域准备所需的基础设施、人员和物资。若出现采购失败，会重新评估采矿任务。设备管理领域会维护设备库存，根据需求采购更多设备，并具备采购子系统。运输领域也会进行类似的分解，包括发射站和航天飞机预订、货物管理、导航和行程规划等子域。 #### 3. 微服务设计与增量式开发 在设计微服务时，需确定每个领域的基本服务。首先要识别问题空间中每个子域的数据输入和输出路径。采用增量式架构是构建微服务原生应用的关键，可从“追踪子弹”开始，即一个功能完整但规模较小、能在几周内完成的实现。为每个系统模块分配团队，从构建首个用例开始。例如，小行星目录团队可创建简单的微服务来提供小行星目录，最初手动设置小行星列表；规划引擎团队可生成简单的需求列表。 随着各团队添加更多用例，整体解决方案会逐渐发展壮大，成熟时再进一步拆分为更小的子