topic: architecture

微服务架构初探

2023 年下半年，公司决定把单体应用拆了。

理由：

代码量太大，编译一次 10 分钟
团队 20 个人，改代码经常冲突
故障影响范围太大，一个模块挂全站挂

我负责其中一个模块的拆分。

为什么是微服务

单体的问题

1
2
3

用户模块 → 订单模块 → 支付模块 → 通知模块
     ↓            ↓          ↓         ↓
   MySQL       MySQL      MySQL     MySQL

编译慢
部署风险高
扩展困难
技术栈绑定

微服务的优势

1
2
3

用户服务  订单服务  支付服务  通知服务
    ↓         ↓        ↓        ↓
  用户库     订单库    支付库    通知库

独立部署
独立扩展
技术异构
故障隔离

拆分思路

1. 按业务拆分

用户域：用户、认证、授权
订单域：订单、购物车
支付域：支付、退款
通知域：短信、邮件、推送

2. 数据库拆分

每个服务有自己的数据库：

-- 用户服务
CREATE TABLE users (
  id BIGINT PRIMARY KEY,
  username VARCHAR(50),
  password_hash VARCHAR(255),
  created_at TIMESTAMP
);

-- 订单服务
CREATE TABLE orders (
  id BIGINT PRIMARY KEY,
  user_id BIGINT,
  amount DECIMAL(10,2),
  status VARCHAR(20),
  created_at TIMESTAMP
);

3. API 通信

HTTP/REST：简单，适合同步调用
gRPC：性能高，适合内部调用
消息队列：异步，解耦

# 用户服务（REST）
@app.get("/users/{user_id}")
def get_user(user_id: int):
    return {"id": user_id, "username": "xxx"}

# 订单服务调用
import requests
def get_order_user(user_id):
    resp = requests.get(f"http://user-service/users/{user_id}")
    return resp.json()

服务治理

1. 服务注册与发现

# Nacos / Consul / Eureka
services:
  user-service:
    ip: 10.0.0.1
    port: 8080
    health: /health

2. 配置中心

# Apollo / Nacos Config
spring:
  config:
    import: optional:nacos:${spring.application.name}.yml

3. 熔断限流

from prometheus_client import Counter, Histogram
import time

# 监控
request_duration = Histogram('request_duration_seconds', 'Request duration')
request_count = Counter('request_total', 'Total requests')

@app.middleware("http")
async def monitor(request, call_next):
    start = time.time()
    response = await call_next(request)
    request_duration.observe(time.time() - start)
    request_count.inc()
    return response

4. 网关

# Kong / Spring Cloud Gateway
location /api/ {
    proxy_pass http://backend;
    
    # 限流
    limit_req zone=api_limit burst=10 nodelay;
    
    # 认证
    auth_request /auth;
}

遇到的问题

1. 分布式事务

# 场景：下单成功，扣库存失败
# 方案：TCC / Saga / 消息最终一致

# Saga 模式
def create_order():
    # 1. 创建订单（待确认）
    order = create_order_pending()
    
    # 2. 扣库存
    try:
        deduct_inventory(order.items)
    except:
        # 失败，撤销订单
        cancel_order(order.id)
        raise
    
    # 3. 扣款
    try:
        deduct_balance(order.user_id, order.amount)
    except:
        # 失败，归还库存
        restore_inventory(order.items)
        cancel_order(order.id)
        raise
    
    # 4. 确认订单
    confirm_order(order.id)

2. 服务间调用延迟

尽量用异步
批量操作
本地缓存

3. 运维复杂度

日志聚合：ELK / Loki
链路追踪：Jaeger / SkyWalking
监控：Prometheus + Grafana

技术栈

角色	技术
网关	Kong / Spring Cloud Gateway
注册中心	Nacos
配置中心	Nacos
熔断	Sentinel
消息队列	RabbitMQ / Kafka
数据库	MySQL + ShardingSphere
缓存	Redis Cluster
容器	Docker + K8s
CI/CD	GitLab CI

总结

微服务不是银弹。

优点：

独立部署
故障隔离
技术灵活

缺点：

复杂度高
运维成本高
分布式问题

适合：

大团队
复杂业务
需要快速迭代

目前还在探索中，后续有进展再更新。