從單體遷移到微服務(wù)的十二種方法
你的團(tuán)隊(duì)決定是時(shí)候擺脫那個(gè)舊的、笨重的單體了,它運(yùn)行得很好,但是單體已經(jīng)變得如此之大,以至于你花費(fèi)更多的精力來(lái)維護(hù)它而不是添加功能。這里有 12 個(gè)技巧,可幫助您盡可能順利地過(guò)渡到微服務(wù)。
1.確保你知道你在做什么
重寫(xiě)從來(lái)都不是一件容易的事,但是從單體應(yīng)用到微服務(wù),你改變的不僅僅是編碼方式;你正在改變公司的運(yùn)營(yíng)模式。你不僅需要學(xué)習(xí)一個(gè)新的、更復(fù)雜的技術(shù)棧,管理層還需要調(diào)整工作文化,將人員重組為更小的跨職能團(tuán)隊(duì)。
如何最好地重組團(tuán)隊(duì)和公司是值得單獨(dú)發(fā)帖的主題。在本文中,我想重點(diǎn)介紹遷移的技術(shù)方面。
首先,在開(kāi)始之前盡可能多地研究采用微服務(wù)所涉及的權(quán)衡是很重要的。您希望絕對(duì)確定微服務(wù)(而不是其他替代解決方案,例如模塊化單體)是適合您的解決方案。
首先學(xué)習(xí)有關(guān)微服務(wù)架構(gòu)的所有知識(shí),并查看一些示例項(xiàng)目以了解其工作原理。這里有些例子
2.制定計(jì)劃
拆除單體應(yīng)用需要大量準(zhǔn)備工作,因?yàn)榕f系統(tǒng)必須在過(guò)渡期間保持運(yùn)行。
遷移步驟可以通過(guò)工單進(jìn)行跟蹤,并像任何其他任務(wù)一樣在每個(gè) sprint 中進(jìn)行。這不僅有助于獲得動(dòng)力(實(shí)際上有朝一日實(shí)現(xiàn)遷移),而且讓業(yè)務(wù)所有者了解團(tuán)隊(duì)如何計(jì)劃實(shí)施如此大的變化。
在計(jì)劃期間,您必須:
- 解開(kāi)單體內(nèi)部的依賴(lài)關(guān)系。
- 確定所需的微服務(wù)。
- 為微服務(wù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)模型。
- 開(kāi)發(fā)一種在單體和微服務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)之間遷移和同步數(shù)據(jù)的方法。
- 設(shè)計(jì) API 并計(jì)劃向后兼容。
- 捕獲單體應(yīng)用的基線(xiàn)性能。
- 為新系統(tǒng)的可用性和性能設(shè)定目標(biāo)。
除非您從一個(gè)相當(dāng)簡(jiǎn)單的單體架構(gòu)遷移,否則您將需要高級(jí)技術(shù),例如領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) (DDD)。
3.把所有東西都放在一個(gè) monorepo 中
當(dāng)你分解單體時(shí),大量代碼將從單體中移出并轉(zhuǎn)移到新的微服務(wù)中。monorepo可幫助您跟蹤這些類(lèi)型的更改。此外,將所有東西放在一個(gè)地方可以幫助您更快地從故障中恢復(fù)。
您的單體應(yīng)用很可能已經(jīng)包含在一個(gè)存儲(chǔ)庫(kù)中。因此,只需為微服務(wù)創(chuàng)建新文件夾即可。

4.使用共享 CI 管道
在開(kāi)發(fā)過(guò)程中,您不僅會(huì)不斷推出新的微服務(wù),還會(huì)重新部署單體應(yīng)用。這個(gè)過(guò)程越快、越輕松,你的進(jìn)步就越快。設(shè)置持續(xù)集成和交付(CI/CD) 以自動(dòng)測(cè)試和部署代碼。
如果您使用 monorepo 進(jìn)行開(kāi)發(fā),則必須牢記以下幾點(diǎn):
- 通過(guò)啟用基于更改的執(zhí)行或使用單存儲(chǔ)庫(kù)感知構(gòu)建工具(例如Bazel或Pants )來(lái)保持管道快速。通過(guò)僅對(duì)更新的代碼運(yùn)行更改,這將使您的管道更加高效。
- 配置多個(gè)促銷(xiāo),每個(gè)微服務(wù)一個(gè),一個(gè)單體。使用這些促銷(xiāo)活動(dòng)進(jìn)行持續(xù)部署。
配置測(cè)試報(bào)告以快速發(fā)現(xiàn)和排除故障。
5.確保你有足夠的測(cè)試
當(dāng)我們確定代碼沒(méi)有回歸時(shí),重構(gòu)會(huì)更加令人滿(mǎn)意和有效。自動(dòng)化測(cè)試讓您有信心持續(xù)發(fā)布單體更新。
一個(gè)很好的起點(diǎn)是測(cè)試金字塔。您將需要大量的單元測(cè)試、一些集成測(cè)試和一些驗(yàn)收測(cè)試。

旨在像在持續(xù)集成管道中一樣經(jīng)常在本地開(kāi)發(fā)機(jī)器上運(yùn)行測(cè)試。
6.安裝 API 網(wǎng)關(guān)或 HTTP 反向代理
隨著微服務(wù)的部署,您必須隔離傳入流量。遷移的功能由新服務(wù)提供,而尚未準(zhǔn)備好的功能由單體提供。
有幾種路由請(qǐng)求的方法,具體取決于它們的性質(zhì):
- API 網(wǎng)關(guān)允許您根據(jù)經(jīng)過(guò)身份驗(yàn)證的用戶(hù)、cookie、功能標(biāo)志或 URI 模式等條件轉(zhuǎn)發(fā) API 調(diào)用。
- HTTP 反向代理的作用相同,但針對(duì)的是 HTTP 請(qǐng)求。在大多數(shù)情況下,單體實(shí)現(xiàn)了 UI,因此大多數(shù)流量都會(huì)流向那里,至少一開(kāi)始是這樣。

使用 API 網(wǎng)關(guān)和 HTTP 反向代理將請(qǐng)求路由到適當(dāng)?shù)亩它c(diǎn)。您可以在非常細(xì)粒度的級(jí)別上在單體和微服務(wù)之間切換。
遷移完成后,網(wǎng)關(guān)和代理將保留——它們是任何微服務(wù)應(yīng)用程序的標(biāo)準(zhǔn)組件,因?yàn)樗鼈兲峁┺D(zhuǎn)發(fā)和負(fù)載平衡。如果服務(wù)出現(xiàn)故障,它們還可以充當(dāng)斷路器。
7.考慮一體成型的模式
好的,這僅適用于您計(jì)劃將容器或 Kubernetes 用于微服務(wù)的情況。在這種情況下,容器化可以幫助您實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)架構(gòu)的同質(zhì)化。一體式整體模式包括在 Docker 等容器內(nèi)運(yùn)行整體。
如果您以前從未使用過(guò)容器,那么這是熟悉該技術(shù)的好機(jī)會(huì)。這樣一來(lái),您就離了解 Kubernetes 更近了一步。要學(xué)習(xí)的東西很多,所以要為陡峭的學(xué)習(xí)曲線(xiàn)做好計(jì)劃:
- 了解 Docker 和容器。
- 在容器中運(yùn)行你的單體應(yīng)用。
- 在容器中開(kāi)發(fā)和運(yùn)行您的微服務(wù)。
- 完成遷移并掌握容器后,了解 Kubernetes。
- 隨著工作的進(jìn)展,您可以擴(kuò)展微服務(wù)并逐漸將流量轉(zhuǎn)移到它們。

容器化單體應(yīng)用是標(biāo)準(zhǔn)化部署的一種方式,也是學(xué)習(xí) Kubernetes 的絕佳第一步。
8.熱身于變化
習(xí)慣微服務(wù)需要時(shí)間,所以最好從小處著手,為新范式做好準(zhǔn)備。留出足夠的時(shí)間讓每個(gè)人都進(jìn)入正確的心態(tài)、提高技能并從錯(cuò)誤中吸取教訓(xùn),而不會(huì)受到最后期限的壓力。
在這些初步的初步步驟中,您將學(xué)到很多關(guān)于分布式計(jì)算的知識(shí)。您必須處理云 SLA,為您自己的服務(wù)設(shè)置 SLA,實(shí)施監(jiān)控和警報(bào),定義跨團(tuán)隊(duì)通信的渠道,并決定部署策略。
選擇一些容易開(kāi)始的東西,比如與單體架構(gòu)的其余部分幾乎沒(méi)有重疊的邊緣服務(wù)。例如,您可以先構(gòu)建身份驗(yàn)證微服務(wù)并路由登錄請(qǐng)求。

選擇一些容易開(kāi)始的東西,比如簡(jiǎn)單的邊緣服務(wù)。
9.使用功能標(biāo)志
功能標(biāo)志是一種無(wú)需重新部署即可更改系統(tǒng)功能的軟件技術(shù)。您可以使用功能標(biāo)志在遷移時(shí)打開(kāi)和關(guān)閉部分單體應(yīng)用、試驗(yàn)替代配置或運(yùn)行 A/B 測(cè)試。
啟用功能標(biāo)志的遷移的典型工作流程是:
- 確定要遷移到微服務(wù)的單體功能的一部分。
- 用功能標(biāo)志包裝功能。重新部署單體。
- 構(gòu)建和部署微服務(wù)。
- 測(cè)試微服務(wù)。
- 一旦滿(mǎn)意,通過(guò)關(guān)閉該功能來(lái)禁用單體應(yīng)用上的該功能。
- 重復(fù)直到遷移完成。
因?yàn)楣δ軜?biāo)志允許我們將非活動(dòng)代碼部署到生產(chǎn)環(huán)境并隨時(shí)切換它,所以我們可以將功能發(fā)布與實(shí)際部署分離。這為開(kāi)發(fā)人員提供了極大的靈活性和控制力。
10.模塊化單體
如果你的單體應(yīng)用是一堆代碼,那么一旦遷移完成,你很可能會(huì)得到一堆分布式代碼。就像在全面翻新之前收拾房子一樣,模塊化整體結(jié)構(gòu)是必要的準(zhǔn)備步驟。
模塊化單體是一種軟件開(kāi)發(fā)模式,由獨(dú)立且可互換的垂直堆疊模塊組成。與模塊化單體相反的是經(jīng)典的 N 層或分層單體。

分層的單體很難解開(kāi)——代碼往往有太多的依賴(lài)關(guān)系(有時(shí)是循環(huán)的),使得更改難以實(shí)現(xiàn)。
模塊化單體是微服務(wù)的下一個(gè)最佳選擇,也是邁向微服務(wù)的墊腳石。規(guī)則是模塊只能通過(guò)公共 API 進(jìn)行通信,默認(rèn)情況下一切都是私有的。因此,代碼的交織更少,關(guān)系易于識(shí)別,依賴(lài)關(guān)系清晰。

有兩種模式可以幫助你重構(gòu)單體:Strangler Fig 和 Anticorruption Layer。
Strangler Fig
在Strangler Fig模式中,我們將整體重構(gòu)從邊緣到中心。我們?cè)谶吘壘捉溃鸩街貙?xiě)孤立的功能,直到整體重做。
模塊之間的調(diào)用通過(guò)“扼殺外觀(guān)”進(jìn)行路由,該外觀(guān)模擬和解釋遺留代碼的輸入和輸出。一點(diǎn)一點(diǎn)地,模塊被創(chuàng)建并慢慢取代舊的單體。

單體是一次模塊化的。最終,舊的巨石消失了,取而代之的是新的。
反腐敗層模式
您會(huì)發(fā)現(xiàn),在某些情況下,當(dāng)您重構(gòu)整體時(shí),一個(gè)模塊中的更改會(huì)傳播到其他模塊。為了解決這個(gè)問(wèn)題,您可以在快速變化的模塊之間創(chuàng)建一個(gè)轉(zhuǎn)換層。此防腐敗層可防止一個(gè)模塊中的更改影響其余模塊。

反腐敗層通過(guò)轉(zhuǎn)換模塊和單體之間的調(diào)用來(lái)防止更改傳播。
11.解耦數(shù)據(jù)
超級(jí)強(qiáng)大的微服務(wù)使您能夠隨時(shí)部署任何微服務(wù),而與其他微服務(wù)幾乎沒(méi)有協(xié)調(diào)。這就是為什么必須不惜一切代價(jià)避免數(shù)據(jù)耦合的原因,因?yàn)樗鼤?huì)在服務(wù)之間產(chǎn)生依賴(lài)關(guān)系。每個(gè)微服務(wù)都必須有一個(gè)私有且獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)。
意識(shí)到您必須將單體應(yīng)用的共享數(shù)據(jù)庫(kù)非規(guī)范化為(通常是冗余的)較小的數(shù)據(jù)庫(kù),這可能會(huì)令人震驚。但數(shù)據(jù)局部性最終將讓微服務(wù)自主工作。

上圖是將數(shù)據(jù)解耦到獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)中。
解耦后,您必須安裝機(jī)制以在轉(zhuǎn)換過(guò)程中保持新舊數(shù)據(jù)同步。例如,您可以設(shè)置數(shù)據(jù)鏡像服務(wù)或更改代碼,以便將事務(wù)寫(xiě)入兩組數(shù)據(jù)庫(kù)。

在開(kāi)發(fā)過(guò)程中使用數(shù)據(jù)復(fù)制來(lái)保持表同步。
12.添加可觀(guān)察性
新系統(tǒng)必須比舊系統(tǒng)更快、性能更高、可擴(kuò)展性更強(qiáng)。否則,為什么要打擾微服務(wù)呢?
您需要一個(gè)基線(xiàn)來(lái)比較舊的和新的。在開(kāi)始遷移之前,請(qǐng)確保您有良好的指標(biāo)和日志可用。安裝一些集中式日志記錄和監(jiān)控服務(wù)可能是一個(gè)好主意,因?yàn)樗侨魏挝⒎?wù)應(yīng)用程序可觀(guān)察性的關(guān)鍵組件。

結(jié)論
微服務(wù)之旅絕非易事。但我希望通過(guò)這些提示,您可以節(jié)省一些時(shí)間和挫敗感。
請(qǐng)記住以小增量進(jìn)行迭代,利用 CI/CD 來(lái)保證單體應(yīng)用程序正在接受回歸測(cè)試,并將所有內(nèi)容保存在一個(gè)存儲(chǔ)庫(kù)中,以便在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)隨時(shí)回退。
banq注:該文以小增量小心翼翼謹(jǐn)慎的方式重構(gòu)原來(lái)系統(tǒng),但是沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)到單體與微服務(wù)是兩種完全不同風(fēng)格的架構(gòu),是南轅北轍的戰(zhàn)略方向性區(qū)別,為什么?因?yàn)槲⒎?wù)比單體切分更小,如何小?是依據(jù)DDD有界上下文去切分的,而上下文需要從戰(zhàn)略大背景大景觀(guān)圖下考慮的,所以,是團(tuán)隊(duì)認(rèn)知上對(duì)業(yè)務(wù)理解巨大升遷,變革,這種忽然開(kāi)朗的結(jié)果往往是方向上南北大區(qū)別,而摸著石頭過(guò)河的小增量重構(gòu)只適合方向未定或方向大概沒(méi)有偏向情況下。
這種重構(gòu)是聽(tīng)上去很有道理,但是完全不實(shí)用,從單體到微服務(wù)的遷移,不只是技術(shù)上的變化,還有業(yè)務(wù)知識(shí)的進(jìn)步,更可能是團(tuán)隊(duì)徹底改變。新團(tuán)隊(duì)能忍受在舊思維舊單體下委曲求全嗎?



























