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微服务架构与SOA服务化的对比

微服务架构是服务化架构相应特定历史时期的使用场景的延续,是服务化进行升华并落地的一种实现方式。SOA服务化的理念在微服务架构中仍然有效,微服务在SOA服务化的基础上进行了演进和叠加,形成了适合现代化应用场景的一个方法论。

微服务架构与SOA服务化差异:

1、目的不同SOA服务化涉及的范围更广一些,强调的是不同的异构服务之间的协作和契约,并强调有效集成、业务流程编排、历史应用集成等,典型代表为Web Service和ESB。微服务使用一系列的微小服务来实现整体的业务流程,目的是有效地拆分应用,实现敏捷开发和部署,在每个微小服务在团队里,减少跨团队的沟通,让专业的人做专业的事,缩小变更和迭代影响的范围,并达到单一微服务更容易水平扩展的目的。

2、部署方式不同微服务将完整的应用拆分成多个细小的服务,通常使用敏捷扩容,缩容的Docker技术来实现自动化的 容器管理,每个微服务运行在单一的进程内,微服务中的部署相互独立,互不影响。SOA服务化通常将多个业务服务通过组件化模块方式打包在一个war包里,然后统一部署在一个应用服务器上。

3、服务粒度不同微服务倡导将服务拆分成更细的力度,通过多个服务来组合实现业务流程的处理,拆分到指责单一,甚至小到不能再进行拆分。SOA对粒度没有要求,在实践中服务通常是粗粒度的,强调接口契约的规范化,内部实现可以更粗粒度。

什么是单元化

1. 单元化是什么

单元化架构是从并行计算领域发展而来。在分布式服务设计领域,一个单元(Cell)就是满足某个分区所有业务操作的自包含的安装。而一个分区(Shard),则是整体数据集的一个子集,如果你用尾号来划分用户,那同样尾号的那部分用户就可以认为是一个分区。单元化就是将一个服务设计改造让其符合单元特征的过程。
图 1 :洋葱细胞的显微镜截图,单元化要达到的目的就是让每个单元像细胞一样独立工作
在传统的服务化架构下(如下图),服务是分层的,每一层使用不同的分区算法,每一层都有不同数量的节点,上层节点随机选择下层节点。当然这个随机是比较而言的。
图 2 :传统的服务化架构,为伸缩性设计,上层节点随机选择下层节点
与其不同的是,在单元化架构下,服务虽然分层划分,但每个单元自成一体。按照层次来讲的话,所有层使用相同的分区算法,每一层都有相同数量的节点,上层节点也会访问指定的下层节点。因为他们已经在一起。
图 3 :单元化架构,为性能和隔离性而设计,上层节点访问指定下层节点

2. 为什么要用单元化

在性能追求和成本限制的情况下,我们需要找到一种合适的方法来满足服务需求。在传统的分布式服务设计,我们考虑的更多是每个服务的可伸缩性,当各个服务独立设计时你就要在每一层进行伸缩性的考虑。这是服务化设计(SOA)流行的原因,我们需要每个服务能够单独水平扩展。
但是在摩尔定律下,随着硬件的不断升级,计算机硬件能力已经越来越强,CPU越来越快,内存越来越大,网络越来越宽。这让我们看到了在单台机器上垂直扩展的机会。尤其是当你遇到一个性能要求和容量增长可以预期的业务,单元化给我们提供另外的机会,让我们可以有效降低资源的使用,提供更高性能的服务。
总体而言,更高性能更低成本是我们的主要目标,而经过单元化改造,我们得以用更少(约二分之一)的机器,获得了比原来更高(接近百倍)的性能。性能的提升很大部分原因在于服务的本地化,而服务的集成部署又进一步降低了资源的使用。
当然除了性能收益,如果你做到了,你会发现还有很多收益,比如更好的隔离性,包括请求隔离和资源隔离,比如更友好的升级,产品可以灰度发布等。单元化改造后对高峰的应对以及扩容方式等问题,各位可以参考#微博春节技术保障系列#中的单元化架构文章,也不在此一一赘述。
本文来源于:http://www.infoq.com/cn/articles/how-weibo-do-unit-architecture

RESTful初探

RESTful一种软件架构风格,设计风格而不是标准,只是提供了一组设计原则和约束条件。它主要用于客户端和服务器交互类的软件。基于这个风格设计的软件可以更简洁,更有层次,更易于实现缓存等机制。

REST(英文:Representational State Transfer,简称REST)描述了一个架构样式的网络系统,比如 web 应用程序。它首次出现在 2000 年 Roy Fielding 的博士论文中,他是 HTTP 规范的主要编写者之一。在目前主流的三种Web服务交互方案中,REST相比于SOAP(Simple Object Access protocol,简单对象访问协议)以及XML-RPC更加简单明了,无论是对URL的处理还是对Payload的编码,REST都倾向于用更加简单轻量的方法设计和实现。值得注意的是REST并没有一个明确的标准,而更像是一种设计的风格。

原则条件
REST 指的是一组架构约束条件和原则。满足这些约束条件和原则的应用程序或设计就是 RESTful。
Web 应用程序最重要的 REST 原则是,客户端和服务器之间的交互在请求之间是无状态的。从客户端到服务器的每个请求都必须包含理解请求所必需的信息。如果服务器在请求之间的任何时间点重启,客户端不会得到通知。此外,无状态请求可以由任何可用服务器回答,这十分适合云计算之类的环境。客户端可以缓存数据以改进性能。
在服务器端,应用程序状态和功能可以分为各种资源。资源是一个有趣的概念实体,它向客户端公开。资源的例子有:应用程序对象、数据库记录、算法等等。每个资源都使用 URI (Universal Resource Identifier) 得到一个唯一的地址。所有资源都共享统一的接口,以便在客户端和服务器之间传输状态。使用的是标准的 HTTP 方法,比如 GET、PUT、POST 和 DELETE。Hypermedia 是应用程序状态的引擎,资源表示通过超链接互联。

分层系统
另一个重要的 REST原则是分层系统,这表示组件无法了解它与之交互的中间层以外的组件。通过将系统知识限制在单个层,可以限制整个系统的复杂性,促进了底层的独立性。
当 REST 架构的约束条件作为一个整体应用时,将生成一个可以扩展到大量客户端的应用程序。它还降低了客户端和服务器之间的交互延迟。统一界面简化了整个系统架构,改进了子系统之间交互的可见性。REST 简化了客户端和服务器的实现。

下面引用阮一峰博客文章内容做一些理解:
如果一个架构符合REST原则,就称它为RESTful架构。
要理解RESTful架构,最好的方法就是去理解Representational State Transfer这个词组到底是什么意思,它的每一个词代表了什么涵义。如果你把这个名称搞懂了,也就不难体会REST是一种什么样的设计。
资源(Resources)
REST的名称”表现层状态转化”中,省略了主语。”表现层”其实指的是”资源”(Resources)的”表现层”。
所谓”资源”,就是网络上的一个实体,或者说是网络上的一个具体信息。它可以是一段文本、一张图片、一首歌曲、一种服务,总之就是一个具体的实在。你可以用一个URI(统一资源定位符)指向它,每种资源对应一个特定的URI。要获取这个资源,访问它的URI就可以,因此URI就成了每一个资源的地址或独一无二的识别符。
所谓”上网”,就是与互联网上一系列的”资源”互动,调用它的URI。
表现层(Representation)
“资源”是一种信息实体,它可以有多种外在表现形式。我们把”资源”具体呈现出来的形式,叫做它的”表现层”(Representation)。
比如,文本可以用txt格式表现,也可以用HTML格式、XML格式、JSON格式表现,甚至可以采用二进制格式;图片可以用JPG格式表现,也可以用PNG格式表现。
URI只代表资源的实体,不代表它的形式。严格地说,有些网址最后的”.html”后缀名是不必要的,因为这个后缀名表示格式,属于”表现层”范畴,而URI应该只代表”资源”的位置。它的具体表现形式,应该在HTTP请求的头信息中用Accept和Content-Type字段指定,这两个字段才是对”表现层”的描述。
状态转化(State Transfer)
访问一个网站,就代表了客户端和服务器的一个互动过程。在这个过程中,势必涉及到数据和状态的变化。
互联网通信协议HTTP协议,是一个无状态协议。这意味着,所有的状态都保存在服务器端。因此,如果客户端想要操作服务器,必须通过某种手段,让服务器端发生”状态转化”(State Transfer)。而这种转化是建立在表现层之上的,所以就是”表现层状态转化”。
客户端用到的手段,只能是HTTP协议。具体来说,就是HTTP协议里面,四个表示操作方式的动词:GET、POST、PUT、DELETE。它们分别对应四种基本操作:GET用来获取资源,POST用来新建资源(也可以用于更新资源),PUT用来更新资源,DELETE用来删除资源。
综述
综合上面的解释,我们总结一下什么是RESTful架构:
(1)每一个URI代表一种资源;
(2)客户端和服务器之间,传递这种资源的某种表现层;
(3)客户端通过四个HTTP动词,对服务器端资源进行操作,实现”表现层状态转化”。
误区
RESTful架构有一些典型的设计误区。
最常见的一种设计错误,就是URI包含动词。因为”资源”表示一种实体,所以应该是名词,URI不应该有动词,动词应该放在HTTP协议中。
举例来说,某个URI是/posts/show/1,其中show是动词,这个URI就设计错了,正确的写法应该是/posts/1,然后用GET方法表示show。
如果某些动作是HTTP动词表示不了的,你就应该把动作做成一种资源。比如网上汇款,从账户1向账户2汇款500元,错误的URI是:

[code]POST /accounts/1/transfer/500/to/2[/code]

正确的写法是把动词transfer改成名词transaction,资源不能是动词,但是可以是一种服务:

[code]POST /transaction HTTP/1.1
Host: 127.0.0.1
from=1&to=2&amount=500.00[/code]

另一个设计误区,就是在URI中加入版本号:

[code]http://www.example.com/app/1.0/foo
http://www.example.com/app/1.1/foo
http://www.example.com/app/2.0/foo[/code]

因为不同的版本,可以理解成同一种资源的不同表现形式,所以应该采用同一个URI。版本号可以在HTTP请求头信息的Accept字段中进行区分(参见Versioning REST Services):

[code]Accept: vnd.example-com.foo+json; version=1.0
Accept: vnd.example-com.foo+json; version=1.1
Accept: vnd.example-com.foo+json; version=2.0[/code]