关于微服务的理论思想，我们可以从一个著名的定律说起---康威定律，康威定律是一个叫梅尔文·康威的程序员，他在1968年发布了一篇文章，文中论述了设计系统的组织与系统本身的关系，并列举了各个不同行业的真实案例，最后得出了结论：“oganizationrs which design systems (in the broad sense used here) are constrained to produce designs which are copies of the communication structures of these organizations”。
大致的意思就是：系统设计（产品结构）等同组织形式，每个设计系统的组织，其产生的设计等同于组织之间的沟通结构，简单一点理解就是：系统设计受限于设计系统的组织架构形式，用大白话来说就是：有什么样的组织架构就会设计出什么样的系统架构。
当然，这个结论在当时并没有上升到定律的高度，直到《人月神话》、《架构之美》这两本书畅销书都引用了其观点并“大肆吹捧”，康威定律才慢慢传播开，最终成为了与摩尔定律齐名的软件工程定律。
虽然时间过去了50多年，但这些结论依然历久弥新。当一个组织增长到一定的规模，组织之间的沟通、协调就会出现低效与冗余，为应对内外部环境，组织就要进行适当的变革。在互联网公司这种变革的成果，就是诞生了一个个独立作战的小团队，无论是腾讯的“大公司小团队理念”，还是亚马逊贝佐斯提出的“二个披萨饼原则”，（一个团队的规模最多只能用两个披萨饼喂饱）都印证了这点。
同样，随着组织的变革也影响着系统架构的设计，因为系统架构一个十分重要的职责就是：“解决团队分工协助问题，系统架构体现了组织的沟通与协助方式。这正是康威定律所说的“系统设计（产品结构）等同组织形式”。
二、单体架构与微服务有了康威定律的理论基础，从组织的维度我们可以认为微服务的本质是：
“将一个个业务功能拆分出来，并由一个微型团队来开发、构建、运维，团队与团队之间通过定义清晰的边界进行沟通”。
下面将通过两张图，更细致的理解微服务的概念：
单体架构
先看第一张图，这是典型的单体架构风格，由人数众多的大团队在一个单体里面进行协助开发，在业务复杂程度低，团队规模不大时，这种方式团队能聚焦核心业务，快速响应。但随着业务的不断发展，团队人数的不断扩张，系统的规模与复杂性会成指数级增长，整个研发过程就会面临着3个问题：
人数众多，团队之间沟通协调困难，信息不一致（可以参考项目管理中的沟通途径计算）
项目工程庞杂，各类库与组件的依赖关系错综复杂，大量重复性代码，项目推进举步维艰；
代码管理、版本管理变得困难，构建编译时间变长，运维部署困难，系统启动时间变长；
这些问题，直接影响着团队的交付效率，影响着系统的可用性、可扩展、可伸缩等。
而面对这些问题的解决之道就是微服务，我们再看第二张图微服务的架构风格。
微服务架构
我觉得有必要先给微服务下一个定义，这里我引用软件领域泰斗级人物“马丁·福勒”他对微服务的定义。对于马丁·福勒，你可能没听说过他，但是作为一个程序员你不可能不知道他的作品《重构》，就在今年5月份《重构》出了第二版，更不可能不知道由他与其他15为软件泰斗共同创造的“敏捷软件宣言”。
微服务定义：
“微服务架构风格是以一组小服务来开发单个应用程序的方法，每一个服务运行在自己独立的进程中并使用轻量的方法通信，通常是一个HTTP API接口。这些服务围绕相关业务范围构建并且由全自动化部署机器独立部署。这些服务只需要最低限度的管理，可以用不同的编程语言去编写并且使用不同的数据存储技术”。
基于微服务的定义我们可以总结出微服务的一些特征：
微服务特征
1）服务小而美：微服务是以一组小的服务组成，一个重要的特点就是小，至于具体多小，有一些不同的声音，这个不能一概而论，要看具体情况。我们需要使用领域建模的方法来定义服务的粒度，领域建模的知识我会在后面的文章中详细的介绍。
2）服务独立自治：独立自制是微服务一个显著的特征，主要体系在几个方面，第一，微服务由独立的团队来开发；第二、微服务可以使用不同的平台与语音；第三，独立于具体项目已产品的形式存在； 第四，微服务运行在独立的进程中，可独立部署；
3）服务松散耦合：微服务将业务划分清晰的边界，再封装到一个独立的服务中，符合软件设计的单一职责与最少依赖原则，微服务将系统的抽象程度提到了更高的层次，将系统对代码或组件的依赖转换为对接口，对服务的依赖；
4）服务互联互通：微服务强调小，轻量，服务通过相互连通组成复杂的业务功能，服务通信方式可根据具体场景，选择基于HTTP Restfull的轻量级协议，或是效率高的RPC协议，甚至可以选择基于消息队列的异步调用方式等；
5）非中心化治理：去中心化是微服务的又一个重要特征，去中心包括数据非中心化，管理去非中心化，微服务采用非集中化的数据存储，各个服务使用自己独立的数据存储，微服务也没有一个集中的服务管理器。
6）演进式设计：演进式架构已增量的、非破坏的变更作为第一原则，演进式设计也是微服务所提倡的。例如，要对一个巨型单体应用进行微服务转型，肯定不是把这个大的单体应用直接干掉不要，建一个新的微服务平台出来，而是要以增量的、非破坏的方式把某项业务一步步抽离形成新的服务。
三、 微服务带来的问题与挑战架构设计是一门权衡、取舍的艺术，没有银弹，更没有十全十美的架构，微服务架构为我们带来了如：“可扩展性”、“容错性”、“灵活性”等诸多优点。我们收获这些好处的同时，也一定会带来某些弊端与挑战，这些挑战可以从四个方面来说：
1）分布式带来的通信复杂性与不确定性对于单体应用，要完一个业务操作，我们通过本地方法调用，这些调用都在同一个进程内完成。进程内地的方法调用或类库调用，由平台语言本身来提供，比如JVM通过线程栈，能提供可靠、确定的调用机制，并且时间延长几乎可以忽略不计。而在分布式环境中，要完成一个业务操作，服务之间需要跨进程，跨网络进行相互调用，我们称之为远程方法调用，这两种调用方式有着这本质的区别，进程内调用习以为常的事情，在远程调用时就成了必须要面对的问题，这些问题包括：
服务的调用方（消费者）怎样找到被调用（提供者）方？
如果某个依赖服务挂了（进程死了、网络异常，服务器宕机）怎么办？
服务接口需要暴露在网络上，接口的安全怎么保证？
业务代码分散在各个进程中，那统一处理的代码怎么办（比如异常、日志）？单体中我们有AOP编程
如果服务调用链层级太深，时间延迟怎么办？
对于一个业务bug、或线上问题涉及多个服务调用，怎么快速定位、排查问题？
2）非中心化带来的数据不一致性微服务的一个重要特征是数据的非中心化存储，各个服务使用自己独立的数据库。这就带来了一个严峻的挑战，就是数据库的一致性问题。在单体系统中，使用单一数据库，程序员只需要关心最的核心业务问题，我们用数据库的ACID特性，就能轻易的保证数据的一致性，在代码框架的支持下只需要一个标记就能搞定一个事务处理。但是在分布式数据库中要做到这些，就是个非常棘手的问题，需要我们做很多额外的工作，同样对于像报表查询，统计业务从前一个sql语句能搞定的事情，数据非中心存储后就会非常麻烦。
3）众多服务带来构建、配置、测试、部署的困难性软件系统最终是要经过编译、测试、部署到多个环境进行最终验证，最后再依次部署到生产环境，同时还要考虑生产环境的回滚策略，这些流程在单体应用中只是规模，体积比较大，但毕竟数量是少数的。我们需要可能只是一些细心与耐心。但系统被拆分成诸多微服务之后，假设有20个，同样的事情，重复的劳动我们需要做20次并且保存每次都不能出错，量变引起质变，当服务超过一定数量，我们要面对的不仅仅是重复劳动的问题。
4）业务解耦带来的微服务拆分困难性对于单体应用，如果我们的业务设计做的不好，模块化划分不到位，后果可能还没有那么严重，毕竟所有的数据都在一个数据库中，所有的代码也都可以进程内调用，大不了我就加一层来解决，实在不行就加两层（玩笑话），但是，我们想象一下，如果微服务在业务设计时没有规划好，把不该放一起的放到一起，该放一起的强行拆开，整个微服务就成了一团乱麻，远程调用的开销，服务的治理会是一场灾难。
微服务强调的是基于业务功能构建，业务功能之间要松散耦合，有明确边界。然后，对于一个复杂业务系统，在设计早期要做的这点并非易事。
根据墨菲定律--“凡是可能出错的那它一定会出错”，选择微服务就一定会遇到上述我说的这些问题。
四、微服务的适应性看到微服务这么多困难与挑战，是不是感到迷茫与沮丧，确实，“没有银弹”，“没有神丹妙药”，微服务不一定适合所有公司、所有项目。那么我们应该怎样权衡微服务与单体架构呢？这里就涉及到一个经济学中边际成本与收益的问题。我又得请出我们的大神“马丁.福勒”了，大神在一篇“微服务的适用性”文章中用一张图清晰的说明了微服务的适用场景。我们先来看看这张图：
微服务 系统复杂性与生产力关系
图上的X轴表示系统复杂性，Y轴表示生产力，两条曲线表示微服务与单体应用，在两个维度上的表现。当系统复杂性比较小的时候（X轴靠近左边），单体应用的生产力要高于微服务，其实这很好理解，因为微服务要考虑，自动化部署、服务监控、故障处理、数据一致性等诸多问题，而这些对于业务系统本身来说都是额外的工作。当软件复杂性不高，团队规模不大时，这些工作会占据整个研发工作的很大比重。
当系统复杂性变大时，微服务额外部分的工作占整个研发工作的比重变小，而微服务带来的收益越来越大，这时整个研发的生产力并没有像单体架构那样直线下降，所以微服务能够在系统复杂性增加时，还能持续的保持良好的生产力。
在尝试微服务转型之前，我们需要结合公司的实际情况，考虑微服务带来的挑战与收益，再判断我们是否真的需要微服务。“马丁.福勒”的建议是：“ 除非系统过于复杂而无法作为一个整体进行管理，否则甚至不要考虑使用微服务，大多数的应用系统应该使用单体架构，只是要注意在单体内做好模块化，而不是直接使用微服务”。
微服务架构充满刺激与挑战，但好消息是，对于大多数项目与团队，并不需要从零开始，我们只需“站在巨人的肩膀上”，领会他们的设计精髓、用好他们的成果即可。下面的文章我们将重点介绍微服务架构的具体技术方案与通用实践。
作者：攀岩飞鱼
来源：https://xie.infoq.cn/article/83386f6d764984f3b64b760fb
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