導言:

耦合性,是對模組間關聯程度的度量。耦合的強弱取決於模組間介面的複雜性、呼叫模組的方式以及通過介面傳送資料的多少。模組間的耦合度是指模組之間的依賴關係,包括控制關係、呼叫關係、資料傳遞關係。模組間聯絡越多,其耦合性越強,同時表明其獨立性越差。軟體設計中通常用耦合度和內聚度作為衡量模組獨立程度的標準。高內聚低耦合,是軟體工程中的概念,是判斷設計好壞的標準,主要是面向物件的設計,主要是看類的內聚性是否高,耦合度是否低。

SpringCloud和Dubbo都是現在比較成熟的微服務框架,如何使用兩者構建搭建你的微服務系統呢?他們是如何將你的系統解耦的?又是怎麼解耦的呢?請聽我慢慢道來:

第一步,解耦現有模組

將現有耦合在一起的模組進行重新的設計,設計成可以獨立部署的多個模組,使用微服務框架很容易做到,成熟的示例程式碼都特別多,這裡不再多講。下面是我的微服務實現的一個架構設計圖。

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第二步,抽取公共模組

架構設計原則之一就是反向依賴,只從上往下依賴,所以,我們將公共的重複功能的模組抽取出來。必須強調一點的是,公共模組必須足夠的功能單一,不能有其他業務的邏輯判斷在裡面。在整個模組依賴關係裡,應該是一棵樹狀結構的關係圖,而不是一個網狀的關係圖。

1)做好程式碼控制

筆者之前就碰到過這種問題,模組劃分完了,當需求變更的時候,研發人員根本不管是不是公共模組,只要能快速完成任務,哪裡改的快就在哪裡改。因此,這個需要內部要做好程式碼的許可權管理,不應該開放所有的提交程式碼的許可權給所有的人。後來我就將公共模組的合併程式碼的許可權收回了,合併程式碼需要先提交申請,程式碼review過才能合併程式碼。這就保證了公共模組程式碼的功能單一。

2)做好版本管理

公共模組被多個模組模組使用,任何程式碼的修改都可能會導致到正在使用的模組無法使用。這個就需要做好各個模組的版本管理,我是使用maven進行版本管理的,定義一個總的父pom專案來進行各個模組的版本管理,任何被其他模組使用的開發包都要在父pom裡進行版本管理。當新的需求來了以後,需要對公共模組進行修改時,要更新模組的版本號,同時更新父pom的版本號,需要使用公共模組新功能的模組就修改父pom的版本號,不需要使用公共模組新功能的模組就不用修改父pom的版本號,這樣公共模組的新老版本都能使用,即使出現問題,也只會影響到使用新版本的模組。

第三步,解耦迭代需求

現在的程式碼迭代速度快,同時會面對多個需求,有的需求緊急,有的需求不緊急,而且緊急程度可能隨時會調整,如果將所有的需求都放在一個分支,當只想上線其中幾個需求的時候發現無法將不上線需求的程式碼拆分出來,是不是很尷尬,即使能拆分出來,程式碼修改過以後又要重新進行部署測試,很費時費力,所以要針對不同的需求重新建立研發分支,這樣就將不同需求的分支解耦,保證想上哪個就上哪個,需要上多個需求的就將分支合併上線。

第四步,配置解耦

為每個模組每個環境配置一個配置檔案,這樣就可以把不同的環境的配置解耦,不用每次上線都更新一次。但是如果需要修改資料庫配置,還是需要重新部署重啟應用才能解決。使用微服務的配置中心就能解決這個問題了,比如使用ZooKeeper作為SpringCloud的配置中心,修改ZooKeeper中的節點資料就可以實時更新配置並生效。

第五步,許可權解耦

當採用微服務架構把原來的系統拆分成多個系統以後,你會發現原來簡單的問題,現在變的複雜了,比如功能的許可權控制,原來是跟業務程式碼放到一起,現在如果每個業務模組都有功能許可權的程式碼,將是一件非常麻煩的事情。那麼解決辦法就是將許可權功能遷移出來,恰巧使用SpringCloudGateway就能完成這件事情,SpringCloudGateway能夠進行負載均衡,各種路由攔截,只要將原來的許可權控制程式碼遷移到Gateway裡實現以下就可以了,許可權配置管理介面和程式碼邏輯都不用變。如果是API介面呢,就需要將安全驗證等功能放在Gateway裡實現就好了。

第六步,流量解耦

當你的系統訪問量越來越大的時候,你會發現每次升級都是一件非常麻煩的事情,領導會跟你說這個功能忙時不能停機影響使用者使用呀,只能半夜升級呀,多麼痛快的事情啊。有的時候運營人員也會發現,怎麼我的後臺訪問怎麼這麼慢?問題出在哪裡呢?問題就出在,所有的模組都用了一個Gateway,多端同時使用了相同的流量入口,當在舉行大促時,併發量非常高,頻寬佔用非常大,那麼其他的功能也會跟著慢下來。

不能在舉行大促時發券時,我線下支付一直支付不了,這是非常嚴重的事故了,客服電話會被打爆了。所以,必須要對流量進行拆分,各個端的流量不能相互影響,比如APP端、微信端、運營後臺和商戶後臺等都要分配獨立的Gateway,並接入獨立的頻寬,對於流量大的端可以使用彈性頻寬,對於運營後臺和商戶後臺就比較小的固定的頻寬即可。這樣就大大降低了升級時的難度,是不是再上線時就沒那麼緊張了?

第七步,資料解耦

系統剛上線的時候,資料量不大,所有的模組感覺都挺好的,當時間一長,系統訪問量非常大的時候會發現功能怎麼都變慢了,怎麼mysql的cpu經常100%。那麼恭喜你,你中招了,你的資料需要解耦了。

首先要模組間資料解耦,將不同模組使用獨立的資料庫,保證各模組之間的資料不相互影響。

其次就是冷熱資料解耦,同一個模組執行時間長了以後也會積累大量的資料,為了保證系統的效能的穩定,要減少因為資料量太大造成的效能降低,需要對歷史資料進行定期的遷移,對於完整資料分析彙總就在其他的庫中實現。

第八步,擴容解耦

一個好的架構設計是要有好的橫向擴充套件的能力,在不需要修改程式碼只通過增加硬體的方式就能提高系統的效能。SpringCloud和Dubbo的註冊中心天生就能夠實現動態新增模組的節點,其他模組呼叫能夠實時發現並請求到新的模組節點上。

第九步,部署解耦

網際網路開發在於能夠快速的試錯,當一個新的版本上線時,經常是需要先讓一部分使用者進行測試一下,這就是傳說中的灰度釋出,同一個模組先部署升級幾臺伺服器到新版本,重啟完成後流量進來以後,就可以驗證當前部署的這幾臺伺服器有沒有問題,就繼續部署其他的節點,如果有問題馬上回滾到上一個版本。使用SpringCloudGateway的WeighRouterFilter就能實現這個功能。

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第十步,動靜解耦

當同一個模組的瞬間有非常高併發的時候,對,就是說的秒殺,純粹的流量解耦還是不夠,因為不能讓前面的流量衝擊後面真正的下單的功能,這個時候就需要更細的流量解耦,要將靜態檔案的訪問通通拋給CDN來解決,動態和靜態之間是通過定時器來出發的,時間未到之前一直重新整理的是靜態的檔案,當時間到了之後,生成新的js檔案,告訴靜態頁面可以訪問下單功能了。

總結

在模組劃分時,要遵循“一個模組,一個功能”的原則,儘可能使模組達到功能內聚。

事實上,微服務架構短期來看,並沒有很明顯的好處,甚至短期內會影響系統的開發進度,因為高內聚,低耦合的系統對開發設計人員提出了更高的要求。高內聚,低耦合的好處體現在系統持續發展的過程中,高內聚,低耦合的系統具有更好的重用性,維護性,擴充套件性,可以更高效的完成系統的維護開發,持續的支援業務的發展,而不會成為業務發展的障礙。