架构初探(上)| 青训营笔记

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这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 6 天

课程目标

本课程的包含以下四个方面:

  • 什么是架构

    • 围绕架构的定义和演进两部分内容展开
  • 企业级后端架构剖析

    • 详细介绍企业级后端架构的形态
  • 企业级后端架构的挑战

    • 企业级架构都面临着哪些挑战,如何解决
  • 后端架构实战

    • 结合前三部分的知识点,以第三部分中的一个挑战为例,讲解如何做架构设计

1. 什么是架构

常见软件架构:

  • 单机
  • 单体
  • 垂直应用
  • SOA (Service Oriented Architecture)
  • 微服务 (Microservice)

架构,也称为软件架构。

  • 是软件整体结构和组件的抽象描述
  • 用于指导软件系统设计的各个方面

Q: 这个定义还是太抽象了,能不能通俗一点

  • 实现一个软件有很多方法,而体系结构在指导方法选择方面起着至关重要的作用

Q: 架构有多重要?

  • 如果地基没有打好,建筑物很容易倒塌
  • 只有基础牢固,建筑物才能建得高
  • 站在巨人的肩膀上,才能看得远

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单机架构

All in one,所有的东西都在一个进程里,部署在一个机器上。

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优点:

  • 简单

缺点:

  • 运维需要停服,用户体验较差
  • 承载能力有限。了解下 c10k 问题

单体架构

在单机架构的基础上,将进程部署到多个机器上。

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优点:
  • 具备水平扩容能力
  • 运维不需要停服

缺点:

  • 后端进程职责太多,越来越臃肿
  • 爆炸半径较大,进程中一个很小的模块出现问题,都可能导致整个进程崩溃

垂直应用架构

在单机架构基础上,将进程按照某种依据切分开。比如,A 软件和 B 软件的后端原先采用单机架构部署,那就是一个进程部署在多个机器上;如果用垂直应用架构,可以将 A 和 B 的后端拆分为 A、B 两个进程,然后再按照单体模式的思路,部署在多个机器上。

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优点:

  • 一定程度上减少了后端进程职责
  • 一定程度上缩小爆炸半径

缺点:

  • 没有根本解决单体架构的问题

SOA (面向服务架构)

SOA 架构中,服务为一等公民,将进程按照不同的功能单元进行抽象,拆分为『服务』。有了服务之后,SOA 还为服务之间的通信定义了标准,保证各个服务之间通讯体验的一致性。

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优点:
  • 各服务的职责更清晰
  • 运维粒度减小到服务,爆炸半径可控

缺点:

  • ESB (企业服务总线) 往往需要一整套解决方案

微服务

在 SOA 架构中,ESB 起到了至关重要的作用。但从架构拓扑来看,它更像是一个集中式的模块。有一个 SOA 分布式演进的分支,最终的形态便是微服务。

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优点:

  • 兼具 SOA 解决的问题
  • 服务间的通信更敏捷、灵活

缺点:

  • 运维成本

小结

架构的演进初衷:好比做蛋糕。

  • 需求量越来越大,终归要增加人手
  • 越做越复杂,终归要分工合作

架构的演进思路:就像切蛋糕。蛋糕越来越大,一口吃不下终归要切分。

  • 竖着切(垂直切分)
  • 横着切(水平切分)