微服務設計pdf
Ⅰ 微服務,一個服務會影響整個系統嗎
摘要: 最近大家都在談微服務,隨著越來越多的在線業務需要提供更大並發的scale-up 和 scale out能力,微服務確實提供了比較好分布式服務的解決方案。
阿里雲高級解決方案架構師 楊旭
世界最大混合雲的總架構師,4年前,開始作為雙11阿里雲技術負責人,負責搭建全球最大的混合雲結構,把 「雙11」的電商業務和技術場景在阿里雲上實現,並保障這個混合雲在雙11當天能夠滿足全球客戶的購物需求。
正文:
最近大家都在談微服務,隨著越來越多的在線業務需要提供更大並發的scale-up 和 scale out能力,微服務確實提供了比較好分布式服務的解決方案。
微服務並不陌生,知道SOA其實也就很容易理解微服務,可以把微服務當做去除了ESB的SOA。ESB是SOA企業服務架構中的匯流排,而微服務是去中心化的分布式軟體架構,個人認為最大的設計區別在於設計初衷:
SOA是為了最大化的實現復雜系統代碼的可復用性
而微服務是為了最大限度的解耦,不同業務系統甚至可以是不同語言之間的通信
沒有最優的架構,只有最合適的架構,一切系統設計原則都要以解決業務問題為最終目標,脫離實際業務的技術情懷架構往往會給系統帶入大坑。所有問題的前提要搞清楚我們今天面臨的業務量有多大,增長走勢是什麼樣,而且解決高並發的過程,一定是一個循序漸進逐步的過程。
網上的一張圖很經典,總結的非常好:
整個系統進化分為三個階段:
x軸,水平擴展階段,通過負載均衡伺服器不斷的橫向擴充應用伺服器,水平擴展最重要的問題是需要注意不用伺服器之間的如何保持session和會話同步,不能讓用戶在不通伺服器之間切換時有感知應用擴展後自然遇到的問題就是DB的瓶頸:連接數,iops等。
z軸,就是對資料庫的拆分,難度上了一個台階,Sharding的基本思想就要把一個資料庫如何進行切分,可以分為水平切分和垂直切分,水平切分相對簡單,一主多從,多主都可以,根據業務的需要,多主切分設計時需要注意主鍵的關系,解決多寫在進行數據同步時候的沖突問題,垂直拆分更加復雜,一般都會涉及到架構邏輯的改造,需要引入中間件,來進行數據源的管理,垂直拆分時把關系緊密(比如同一模塊)的表切分出來放在一個庫上,或者通過hash進行拆分,從而將原有資料庫切分成類似矩陣一樣可以無限擴充的隊列。
y軸擴展,最後就是功能分解了,也就是我們講的微服務切分。微服務拆分將巨型應用按照功能模塊分解為一組組不同的服務,淘寶的系統當年也經歷了這樣的過程,通過五彩石項目從單一的war包拆分成了今天的大家看到買家,賣家中心,交易等系統。
引入微服務前你要知道的兩三事:
1、成本升高,引入微服務架構,需要對原來單一系統進行拆分,1到100以後多服務的部署會帶來成本的升高
2、解決分布式事務一致性問題
以前單一的系統好處很多,一條sql解決完成所有業務邏輯,微服務做完一件事情需要涉及多系統調用,系統間網路的不確定性給結果帶來很多不確定性,如今天淘寶的系統,完成一次交易下單需要在上百個系統之間調用,如何保證系統的可靠性,以及核心數據如錢的最終一致性是設計之初就要想明白的,這里大多都要藉助中間件來實現。
3、微服務的邏輯設計原則
隨著不斷拆分微服務,以及業務的迭代發展,系統之間極有可能出現混亂調用,所以微服務的頂層設計顯得尤為重要,架構師需要搞清楚微服務的架構模型。那核心的設計思想就在於如何進行服務的分層,以及服務的重用,通過分層將服務進行分配,上層服務包裝下層服務,下層服務負責原子性的操作,上層服務對下層服務進行業務性的組合編排,一定要理解業務,微服務拆分不是簡單的系統組合,再說一遍一定要理解業務,否則上層服務一定會出現大量的交叉調用,系統復雜度會指數級上升,好的微服務架構師一定是業務架構師,基於業務的建瓴,微服務設計三部曲,遵循自下而上的設計原則:
原子服務
首先確認最基本業務最維度的原子服務,原子服務定義就是大家都會最大化重用的功能,需要在應用內的閉環操作,沒有任何跨其他服務的分支邏輯,杜絕對其他服務的調用,有自己獨立的數據存儲,作為最底層服務抽象存在,以淘寶為例,賣家數據,賣家數據,訂單數據就屬於最基本的原子服務。
服務組合
在業務場景下,一個功能都需要跨越多個原子服務來完成一個動作。組合服務就是將業務邏輯抽象拆成獨立自主的域,域之間需要保持隔離,服務組合會使用到多個原子服務來完成業務邏輯,如淘寶的交易平台會調用用戶,商品,庫存等系統。
業務編排
最外層就是面向用戶的業務流程,一個產品化的商業流程需要對組合服務進行邏輯編排來完成最終的業務結果,這個編排服務可以完全是自動化的,通過工作流引擎進行組合自動化來完成特定SOP定義,這對企業應用的自動化流程改進也很有意義。如淘寶類目的雙十一活動,通過對不通服務組合進行重用實現不通的營銷活動邏輯。
4、運維管理的復雜度提升
微服務讓應用數量增加很多,鏈路的集成、測試、部署都成為新的挑戰,以前一個war包解決的問題,需要通過多應用發布來完成,發布時服務之間的依賴影響,會導致功能不可用,測試階段的依賴性可能會讓用例跑不下去,這些都會是需要新考慮的問題,需要有平台化的工具來支撐,目前阿里通過aone產品來保證從日常到預發到線上的持續集成交付。
Ⅱ 微服務開發中的數據架構應該怎樣設計
前言
微服務是當前非常流行的技術框架,通過服務的小型化、原子化以及分布式架構的彈性伸縮和高可用性,可以實現業務之間的松耦合、業務的靈活調整組合以及系統的高可用性。為業務創新和業務持續提供了一個良好的基礎平台。本文分享在這種技術架構下的數據架構的設計思想以及設計要點,本文包括下面若干內容。
微服務技術框架中的多層數據架構設計
數據架構設計中的要點
要點1:數據易用性
要點2:主、副數據及數據解耦
要點3:分庫分表
要點4:多源數據適配
要點5:多源數據緩存
要點6:數據集市
為了容易理解,本文用一個簡化的銷售模型來闡述,如下圖。圖1顯示了客戶、賣家、商品、定價、訂單的關系(這里省略支付、物流等其他元素)。
圖1 銷售模型
在這個銷售模型中,賣家提供商品、制定價格,客戶選擇產品購買、形成銷售訂單。根據微服務的理念設計,可以劃分為客戶服務、賣家服務、商品服務、定價服務、訂單服務,以及公共服務(比如認證、許可權、通知等),如圖2所示。
圖9 數據緩存
要點6:數據集市
數據集市是一個很大的話題。當現有的數據不能簡單地通過幾個表數據關聯以及簡單加工後就可以供業務使用的時候,就需要考慮構建數據集市。數據集市以數據運用的觀點來分析加工數據,通過多源數據的導入、清洗、加工、視圖做成等一系列的數據操作後,為業務提供可用的、穩定的數據源。例如,對銷售分析中、什麼樣的客戶喜歡什麼樣的商品、價格對銷售金額的影響、銷售金額跟地區日期的關聯關系等多維度分析,就要用數據集市的概念,如圖10所示。
圖10 數據集市
數據承載著信息,好的數據架構設計會使業務系統變得更加流暢、更加容易理解和維護。本文只是總結一些在實際工程中的體會,供大家分享。如果有不足之處、也請大家補充、賜教。
(此文轉載至GitChat技術雜談)
Ⅲ 軟體架構看什麼書
這本書就不需要多說什麼了,它的經典程度和GOF不相上下,每個程序員都應該去讀一下。Martin Fowler同時也是我最喜歡的作者之一,也是軟體開發領域的一位導師。他將40多種經常出現的解決方案轉化成模式,最終寫成這本能夠應用於任何一種企業應用平台的、關於解決方案的、不可或缺的手冊。
這本書獲得了2003年度美國軟體開發雜志圖書類的生產效率獎和讀者選擇獎。相信看完這本書,對於分層思想和分層中具體模式的運用都會有大幅提高。
2. 《軟體構架實踐》
這本書作為入門學習了解軟體架構背後的基本概念來說是個不錯的選擇,但是內容相對有點抽象,很多程序員可能不會喜歡。你可以將本書用作教科書來了解軟體架構。
作者圍繞著軟體構架影響周期展開。每個周期都表明了軟體構架是如何產生影響的,同時它又受哪些因素的影響。軟體構架在特定的背景下發揮著關鍵性的作用。這些背景包括技術環境、項目的生命周期、組織的業務概況和架構師的專業實踐。作者還進一步延展了質量屬性,仍然以構架理念為中心(用單獨一章內容來專門介紹每個屬性),進一步拓寬了軟體構架模式。
3. 《Clean Architecture》
來自傳奇人物Robert C. Martin(「Bob大叔」)的實用軟體架構解決方案,Bob大叔同時也是代碼整潔之道的作者,這本書已然成為專業程序員必讀的書籍之一,而且它是2017年9月才出版,你完全不需要擔心它過時。
干凈的架構對於每一個軟體架構師、系統分析師、系統設計師和軟體管理人員來說都是必不可少的,因此,假如你想要成為頂尖的軟體架構師這本書一定是必不可少的
4. 《微服務設計》
Ⅳ Java 後端有什麼書籍推薦嘛
1. 操作系統與網路的書
《Linux內核設計與實現 第3版》
Robert Love用最薄的篇幅,順暢的文字將Linux內核主要的演算法講清楚了,《深入理解Linux內核》,《深入Linux內核架構》之類厚厚的全是代碼,不是專門的內核程序員看這本足夠了。
《Linux系統編程 第2版》
繼續是Robert Love,比起APUE也是以薄見長,專門針對重要的系統調用講解。
《性能之巔》
操作系統的性能調優、監控、工具和方法論,看這本就夠了,已經足夠厚,可能是書單里最厚的一本。
《TCP/IP詳解 卷1:協議》
這么多年過去了,TCP的書好像主要還是只有這一本,有點舊了,看了也還是半懂不懂的。後人在2011年寫了第二版,機械工業正在翻譯。
《WireShark網路分析就這么簡單》和 《WireShark網路分析的藝術》 new!
多少人,是看了這兩本輕松又實戰的書,才真正理解TCP的細節。
PS:《UNIX環境高級編程》和《UNIX網路編程》,APUE和UNP更多作為一本超厚工具書存在。《Unix 編程藝術》,扯的都是閑篇,厚厚的一本其實略讀一下就行。 《現代操作系統 第3版》如果看LKD未盡興,可以回頭看看這本基礎概念,感覺比那本枯燥的《操作系統概念》(恐龍書)讀起來舒服。
《TCP/IP指南》 前面wireshark書作者的推薦,網上有英文免費版,然後有中文版的卷1和卷2,但可能那麼多章節那麼厚你只關心TCP和HTTP兩部分。《HTTP權威指南》,同樣是自己從厚厚的目錄里挑選感興趣的章節來看。另外,那些日本韓國人寫的《圖解XXX》感覺都不喜歡,真的不行。
2. 演算法的書
《數據結構與演算法分析-Java語言描述 第3版》
夠薄,數據結構與演算法分析的點基本都涵蓋了,而且喜歡它的示例代碼是Java寫的,新出了第3版。
《演算法 第4版》
可與上一本對比著讀,厚一些,也多些圖,但知識點沒上面的全,也是Java的。
PS: 《數學之美》、《編程珠璣》,都是專欄文章,講得並不系統,可以當興趣讀物來看。
《演算法設計與分析基礎 第3版》數學系偏愛無比枯燥很多公式的《演算法導論》, 計算機系喜歡這本實用主義的典型。
3. 架構設計的書
《軟體系統架構:使用視點和視角與利益相關者合作 第2版》
也是教科書,最難得的是,這本老書在十年後的去年升級了第二版,所以感覺鮮活了好多,也許是最鮮活的一本架構書。
《恰如其分的軟體架構 – 風險驅動的設計方法》
由於人類與生俱來的惰性,計算機原本科學的、精準的設計方式,有了敏捷的借口之後就很難再維持了。本書就是在這種背景下,提出由風險來決定設計的度。除了開始的風險驅動部分,其餘部分就是規規矩矩標標准準的架構師教科書。
《發布!軟體的設計與部署 – Release It!: Design and Deploy Proction-Ready Software 》
關於高可靠性的軟體,學校里不會教,出來社會卻要面對的那部分,英文的原標題更清晰。
《大型網站技術架構:核心原理與案例分析》
淘寶出品,大型互聯網站的科普入門書。
《高擴展性網站的50條原則》 new!
同是入門級讀物,如果還有個高可用50條原則,那就齊了。
《微服務設計》 new!
那麼多微服務的書,還是這本比較不像賺快錢的。
《大數據日知錄》
前幾年參加各種技術會議,CAP,最終一致性,RWN,向量時鍾,Paxos,一致性哈希,Gossip什麼的能灌你一耳朵。而現在,你只要在家安安靜靜的看書就夠了。不過這個領域發展太快,又一年過去了,期望它可以持續出新版。
Ⅳ 2019-2024年中國物聯網行業應用領域市場需求與投資預測分析報告 有電子版的嗎
2018年中國物聯網行業發展現狀與2019年前景預測 邊緣計算+AI推動行業新一輪增長
LoRa「涅槃」:與NB-IoT各撐「半邊天」
縱觀2018年,物聯網行業最熱鬧的就是NB-IoT與LoRa技術之爭,NB-IoT與LoRa都適用於低速率、低成本、低功耗、廣覆蓋、大連接的物聯網應用場景。
不同的是,NB-IOT有國家政策支持,國內三大運營商都積極部署;而LoRa屬於企業私有技術,工作在未授權頻段上,存在被清頻的風險。
在NB-IoT的建設上,近年來,我國物聯網政策頻頻出台,《關於全面推進移動物聯網(NB-IOT)建設發展通知》指出,到2020年,NB-IoT網路實現全國普遍覆蓋,基站規模達到150萬個,因此,三大運營商各顯神通全力部署NB-IOT建設。
據悉,中國電信發力物聯網較早,率先率先建成了全球最大的NB-IoT網路,實現城鄉全覆蓋,NB-IoT基站規模超過40餘萬個;中國聯通緊隨其後,在2018年5月實現物聯網全國覆蓋,完成30萬個NB-IoT基站升級工作;中國移動也已實現了348個城市NB-IoT連續覆蓋和全面商用,物聯網連接數突破5億。
值得一提的是,在模組採集方面,中國聯通與中國移動在去年分別開出300萬片與500萬片NB-IoT通信模塊項目大單,加速布局物聯網。
2019年NB-IoT模組將出現大爆發,屆時NB-IoT模組價格會進一步下調,隨著模組市場的成本壓力增大,利潤空間越來越小,預計模組行業會重新洗牌,落後產能、落後規模模組廠商會被淘汰,模組廠家會進行一次大洗牌。
而對於LoRa來說,2018年像是坐了一次「過山車」。
2017年年底,工信部無線電管理局發布《微功率短距離無線電發射設備技術要求(徵求意見稿)》,一時給耕耘LoRa技術的企業潑了盆「冷水」,引起了市場的極大反響,轉年11月,工信部無線電管理局在認真梳理分析反饋意見建議,並與相關單位協調和溝通基礎上,參考微功率短距離無線電發射設備國際使用和管理情況,對徵求意見稿進行了完善和修改,讓LoRa獲得了「重生」。
與NB-IoT不同,LoRa憑借其網路結構簡單,實現成本較低,可以按需部署的優勢獲得了大量企業的青睞,阿里、谷歌、騰訊、京東等互聯網巨頭紛紛加入LoRa聯盟則是一個代表。
近年來,互聯網企業紛紛將物聯網作為未來重要方向進行布局,以阿里巴巴為例,曾公開表示互聯網的下半場是將整個物理世界數字化,並且宣布阿里巴巴將正式進軍IoT,同年阿里巴巴獲得Semtech的LoRa
IP授權,在各地展開了智慧小鎮園區等項目的實施,在互聯網企業強勢推進物聯網業務和國內低功耗廣域網路快速發展背景下,這一IP授權合作在很大程度上將加速國內LoRa產業鏈的完善。
總的來看,一年以來,NB-IoT由於政策、運營商招標及補貼等原因在表類、煙感等市場取得了不錯的成績,占據大量市場份額,沒有政策支持的LoRa,憑借其網路結構簡單,實現成本較低,可以按需部署的優勢也從險些出局到獲得業內巨頭站台,實現了「涅槃重生」,日前艾瑞咨詢發布報告中指出,從應用場景需求角度分析,預計到2025年NB-IoT與LoRa在國內的發展將趨於6:4的格局。
專家預測,2019年,隨著技術的成熟、NB-IoT與LoRa技術優勢的不斷凸顯,將會有根據技術特點設計的實際應用落地,其中,NB-IoT具備了規模爆發的必要條件,預計2019年將會以移動物聯網為突破口,產業加速轉型升級,引爆新的經濟增長點。
2019年物聯網行業將迎來新一輪增長
2018無疑是物聯網應用落地的一年,作為這個時代下最偉大的科技產物,物聯網正在取代移動互聯網成為信息產業的主要驅動,統觀市場,近年我國物聯網市場持續保持高速增長。據前瞻產業研究院發布的《2019-2024年中國物聯網行業應用領域市場需求與投資預測分析報告》統計數據顯示,2015年我國物聯網鏈接數量為6.39億個,截止至到2017年我國物聯網鏈接數量達到了15.35億個,相比2016年增長了69.8%。初步預計2018年我國物聯網鏈接數量突破20億個,在2019年我國物聯網鏈接數量將達31.25億個,同比增長38.52%。並預測在2020年我國物聯網鏈接數量將達到40億個。可以說,2019年將是物聯網真正由示範到實際應用轉化的起始年,諸多物聯網環節領域都將在今年迎來新一輪增長。
2015-2020年我國物聯網鏈接數量統計及增長情況預測
數據來源:前瞻產業研究院整理
物聯網的下一賽道:邊緣計算+AI
2018年物聯網產業所表現的最大特徵是市場格局基本形成,核心技術區域成熟,目前最重要的是要解決各種碎片化的物聯網應用和相應的智能感測器採集終端產品的技術突破和產業化問題,如何把AI和IoT緊密結合,把邊緣計算和物聯網融合發展正成為物聯網的下一個賽道。
物聯網正在從萬物互聯走向萬物智能的階段,像消費、醫療等眾多行業數據都將在邊緣進行處理,強大的邊緣計算將是物聯網發展的必備能力。
據悉,隨著5G臨近,行業轉型以及敏捷連接、智能應用等方面的需求劇增,數據量的增長速度已超過網路帶寬的增長速度。預計到2020年,50%數據需要在網路邊緣進行處理,以BAT為首的互聯網巨頭也已紛紛布局AI+邊緣計算這一環節。
以網路為例,2018年網路發布智能邊緣產品智能邊緣BIE、智能家居雲平台度家DuHome等產品,用邊緣計算+AI的能力在各產業落地,騰訊則是在2018年提出人+物聯網+智能網的「三張網」概念,以「一雲兩端」模式,打通物聯網全生態鏈路,構築設備、雲、應用一體化應用體系。
邊緣計算將作為物聯網設備與遠端雲設備的橋梁,將數據處理、存儲、應用在靠近實物的邊緣上,為物聯網設備提供邊緣智能服務,滿足行業數字化在敏捷連接,實時業務,數據優化,應用智能等方面的關鍵需求,使得用戶可以獲得更快的響應,解決設備與雲端的數據傳輸問題,2019年,邊緣計算將逐漸滲透於物聯網各主要領域,根據各領域物聯網技術的不同發展狀態,邊緣計算呈現不同的滲透率。
數據增長也大幅提升了實時性數據處理需求,因此數據在邊緣進行處理將成為剛需,物聯網將按照物聯、智能到自主三個階段發展。隨著人工智慧技術被越來越多地運用到物聯網領域,AI在邊緣計算領域的重要性也將越來越大。
工業物聯網與智慧城市:落地爆發場景
物聯網一直被視作互聯網的延伸,但與商業模式極度成熟的互聯網不同,物聯網商業落地難、盈利路徑不清晰等問題一直影響物聯網的發展,隨著移動互聯網人口紅利消耗殆盡,傳統製造業瓶頸等問題日益嚴重,智慧城市與工業物聯網正成為下一個重要的流量入口。
智慧城市正成為全球國家發展的大趨勢,智慧小鎮作為智慧城市建設理念的延伸和拓展,物聯網智慧小鎮的投入和建設、管理和運維相比於智慧城市更具優勢,而且可以更好的與地方特色文化、產業相融合,更加充分的運用物聯網技術,2019年隨著物聯網智慧小鎮投入和建設的不斷推進,物聯網智慧小鎮將實現應用和推廣。
傳統行業在寒冬之下,必然尋找新的出路,而網聯化,一定是給傳統行業提供了新的發展契機。企業普遍渴望通過新技術解放生產力,降本增效,加快轉型升級,工業物聯網雲平台無疑成為他們轉型發展的主要抓手。
2019年,隨著工業物聯網平台大規模的使用,平台建設將日漸成熟完善。工業物聯網時代客戶的個性化需求信息更加透明,以網路為主的工業物聯網平台則將分布式、模塊化、開放式的微服務架構,與第三方公有雲或者私有雲進行對接、部署和開發,將數據、軟體、平台、服務等資料都聚集在平台做資源整合。
伴隨著工業互聯網創新發展工程示範帶動,工業互聯網平台設備管理能力、工業機理模型封裝能力、應用服務開發能力以及跨平台服務調用能力將會大大提高,推動工業互聯網平台性能優化、兼容適配和規模應用,加速技術產業成熟、打造協同創新生態。
Ⅵ 為什麼說DDD是設計微服務的最佳實踐
DDD簡史image
領域驅動設計這個概念出現在2003年,那個時候的軟體還處在從CS到BS轉換的時期,敏捷宣言也才發表2年。但是Eric Evans做為在企業級應用工作多年的技術顧問,敏銳的發現了在軟體開發業界內(尤其是企業級應用)開始涌現的一股思潮,他把這股思潮成為領域驅動設計,同時還出版了一本書,在書中分享了自己在設計軟體項目時採用的建模方法,並為設計決策者提供了一個框架。
雖然那時候大部分的軟體應用都是單體的,但是使用DDD依然可以設計出來容易維護而且快速響應需求變化的單體應用出來。
Ⅶ 設計微服務的最佳實踐是什麼