微服务与单体那些事儿
序
本篇文章比较长，主讲架构，因为架构不是个技术问题，他牵扯面很多，比较复杂，所以会长；
本文会结合实验室这十年的项目经验，以及开源这三年的百余家企业经验，还有身边一二线大厂、中型企业、小企业、国央企、政府科研院所等相关技术朋友的项目经验，还有“商业”、“成本”、“人员”、“团队”等其他方面的因素，来讲述架构；
一、背景与问题
为什么写这篇文章，是发现开源这几年来，很多人问 “1024创新实验室” 如下几个问题：
- “是否有微服务版本？”
- “为什么SmartAdmin不用微服务？”
- “你们是不是没用过微服务？”
先回答下问题：有微服务版本smart-cloud，但未开源，精力不够；很多中大型项目用过微服务；
故事： 这几年使用SmartAdmin的企业已经超过了百余家，被问过很多关于架构、微服务等相关的问题，甚至身边的企业，朋友还出现过盲目上微服务，为了微服务而微服务、还有一个项目出现过 两个开发维护一个大型微服务项目最后把老板逼着跑路的故事等等，发生过很多有意思的故事。
经验： 实验室本身这些年做过很多项目， 其中有大型产业电商项目、供应链项目、大型在线教育项目、大型企业ERP项目、CRM项目、大型国企项目、三线城市公交项目、大型物联网项目、中型仓储、物流项目、中型互联网体育项目、科研院所项目、部队军工项目、银行项目、学校智慧校园等等各行各业都接触过。 有些项目用了微服务架构，有些项目是多模块多体架构，有些是单体项目等等，不同的业务用了不同的架构。
二、关于架构的认知
很多人认为架构是一个技术问题，但笔者认为，架构是一个 “复杂科学”的技术问题，他需要考虑“技术能力”、“团队组织”、“基础设施”、“商业价值”、“业务形态”、“时间周期”、“边际成本”等等多个方面。如果只是从技术方面考虑，容易误入歧途。
- 技术能力：无论什么架构，在这种架构上的技术你是否精通？是否有系统且全面的架构解决技术能力？实验室对于架构技术的理解是，一定要系统且完整、全面的把这个技术从头到尾的学习一遍，且从外到内，再从内到外理解深刻后，并从小到大在真实的项目中使用过，才是真正的掌握某个技术。
- 团队组织：首先团队每个人要对这种架构熟悉，且团队必须有个拥有此架构落地经验的架构师，围绕架构师周边还需要有高级开发负责核心模块，与此同时还需要有一些负责业务开发中后端。
- 商业价值：无论哪种架构，只要脱离业务和商业，都属于空谈架构，但结合业务需求来看，不合理的架构会给商业带来风险。比如你利用架构支撑那些现在不需要的业务需求，导致许多努力、人力、财力白白浪费，这叫做架构努力错位。比如用一个单体架构开发一套大型电商平台，异或使用微服务架构开发了一个简单的后台管理CMS系统等等
- 业务形态：要关注业务的属性，比如是传统行业ERP、CRM、MES系统关注的是单据的流转，互联网行业的电商、在线教育等关注的是用户体验，物联网项目关注的是数据采集和报警等等，这些系统的业务形态，比所以用到的架构是不一样的。
- 时间周期：比如需要很短时间内做一个试验性的产品、或者长时间内做一个电商项目、再或者很明确要长期做一个大型企业的内部ERP系统等等；对于实验性项目突出的就是快，那么相对单体更适合，比如长期的复杂电商项目，相对微服务会比较好一些，但是这些都是相对而言，具体还是需要按照实际的周期来看。再比如融资了100万，做一个细分小领域的B2C平台，你该怎么选择呢？
- 边际成本：要考虑人工成本、维护成本、质量成本、性能成本，所有权成本、软硬件成本等等
- 其他方面：基础设置是否成熟、扩展、市场时间等等
架构设计的三大原则：简单、适度、演化
三、单体架构
单体架构最种常见，也是这几十年来最主要的架构。使用经典的 3 层模型，即表示层、业务逻辑层和数据访问层即所有功能都在一个工程里，打成一个jar包、war包进行部署。
案例：
1）早期开源中国（oschina）是个经典的案例，以一台4核8g撑起来一个十几万人的社区，且jfinal就是模仿的oschina的架构。
2）github，GitHub 是基于 Ruby on Rails 的单体架构，直到 2021 年，为了让超过一半的开发人员在单体代码库之外富有成效地开展工作，GitHub 以赋能为出发点开始了向微服务架构的迁移。
3）互联网大厂后台管理系统，央国企的后台管理系统，ERP、OA、CRM等等传统应用
3.1、优缺点
优点：
1、单体架构开发简单，容易上手，开发人员只要集中精力开发当前工程
2、容易修改，只需要修改对应功能模块的代码，且容易找到相关联的其他业务代码
3、部署简单，由于是完整的结构体，编译打包成jar包或者war包，直接部署在一个服务器上即可
4、容易扩展，可以将某些业务抽出一个新的单体架构，用于独立分担压力，也可以方便部署集群
5、性能最高，对于单台服务器而言，单体架构独享内存和cpu，不需要api远程调用，性能损耗最小
缺点：
1、灵活度不高，随着代码量增加，代码整体编译效率下降
2、规模化，无法满足团队规模化开发，因为共同修改一个项目
3、应用扩展性比较差，只能横向扩展，不能深度扩展，扩容只能只对这个应用进行扩容，不能做到对某个功能点进行扩容，关键性的代码改动一处多处会受影响
4、健壮性不高，任何一个模块的错误均可能造成整个系统的宕机
5、技术升级，如果想对技术更新换代，代价很大
3.2、建议
四、多模块（SOA）
随着业务发展，重构，单体架构中，业务、代码越来越多，出现了上面 3.2 相关的问题，于是将系统按照模块业务拆分成多个单体小系统，系统和系统之间通过明确的接口或者消息串联起来；每个系统内部结构和逻辑发生改变，并不影响对外提供的服务，只要保持接口不变，服务内部对外是透明的；
典型案例
早期淘宝，dubbo最初的版本，目的就是多模块这种，只不过支持了集群而已，但是已经向微服务架构迈出了很大的国产化一步
4.1、优缺点
优点：
1、项目制：一个业务单元对应一个系统，由不同的团队开发，好组织和管理
2、扩展性：可以根据不同的需求，进行重新的组合和构造。
3、耦合性：把模块拆分，使用接口或者消息通信，降低了模块之间的耦合度
4、复用性：可以重复利用，相对业务属性独立
5、敏捷性：方便更新，迭代，可以只更新单个服务（系统）而不需要重写整个项目
缺点：
1、灵活度不高，随着代码量增加，某些系统还是会变得复杂和臃肿
2、开发难度大，业务抽取、接口或者消息设计等问题，考验着团队的技术能力
3、数据一致性问题
4、业务拆分，你确定拆分的准确吗？
4.2、建议
五、微服务
终于到微服务了，但是随着用户和数据量的进一步增长，多模块系统（SOA），服务管理不完善，再扩展也很难，所以这个时候出现了微服务。
这里在明确几个微服务的属性：
- 1）代码库是分开，每个服务单独人维护，独立迭代
- 2）集成和部署分开，独立且自由的发布
- 3）数据库分开
- 4）必须容器管理，网关，、服务治理，服务监控，服务跟踪等基础设施
- 5）必须有专人来维护服务，而不是就2，3个java共同维护多个微服务就搞笑了
- 6）技术栈也可以不相同，只要遵守 api json 接口协议即可
以上5点是必须有的，如果没有，可能你的并不是微服务。
5.1、优缺点
优点：
1、独立性：每个服务都是独立灵活，且独立迭代和独立部署
2、扩展性强：微服务之间是松耦合的，内部是高内聚，容易按需扩展，产品迭代周期更短
3、隔离性好：每个微服务都是独立的运行，有服务挂掉不会大面积地波及整个服务运行体系
4、技术选型灵活：对于独立的某个服务，用什么技术栈都可以，比如作者希望用nodejs，完全没问题
缺点：
1、复杂度很高：一个业务流程需要多个微服务通过网络交互来完成，开发、调试都很复杂
2、维护成本大：需要有人维护容器管理，网关，、服务治理，服务监控，服务跟踪等基础设施
3、确定哪些业务是一个服务很难，因为微服务要拆的更细，什么拆什么不拆，其实很难决策
5.2、建议
六、微服务病态
当前了解了百余家企业、还有身边认识的大、中、小企业，都陷入了一个怪圈，“我们后端微服务架构，很屌的，网关、服务治理、跟踪、监控、docker全都上了，架构很漂亮的”。我们也以人员外包的形式协助过一些企业一起开发过他们所谓的“微服务”项目，最终结论就是 “写代码好累，沟通好累，交流好累，改bug改的好累，心累，想骂娘”；我们依次举几个真实案例：
6.1、某中型文具电商项目
背景：
地点：北方前5的城市（非北京、非天津）
有crm系统、erp进销存系统、面向C端电商系统、B端代理电商系统、有app端应用、也要对接淘宝拼多多下单
之前系统是php研发，老板要大干一场，技术团队换成了java（java这批人也不懂文具行业）
最终技术团队（写代码）大概20个人（1个前端架构，5个前端、1个后端架构，8个后端、4个移动端、1个运维）
B端客户2000人，C端累计用户几十万（注意累计）
开始了：
- 了解业务，拆分服务，拆分服务，最终20个java服务，具体服务为：
C端用户、B端用户、商品、B端订单、B端账户、C端订单、交易、仓储、物流、电商对接、CRM电销、文件、合同、资讯、PC、电商App、网站数据、运营活动、财务软件对接、公司员工 等，10个公共模块，10个数据库。 - 容器管理，网关，服务治理，服务监控，服务跟踪等项目，最终java30个，要部署的docker，约40个（含前端）
- 服务器部署：2台阿里云服务器，64G内存， 每台部署了20多个docker（redis、nginx等等其他）
看到这里，想必你已经知道了里面的弊端，以这样的人员规模弄了一套这么大的系统，很“牛”！运行过一段时间后，发现数据：
- B端用户，累计3000个，日活不到1千
- C端用户，累计50万，日活不到2万
- 平台交易量：B端日均不到1000单，C端，日均不到3000单
- 员工：不超过300人
出现的问题：
- 服务的拆分，按照模块还算独立而且合理（哈哈哈）
- 8个后端，30个java项目，维护起来，头大，每天要开好几个idea窗口，来回切换
- 10个数据库，（按理说应该20个数据库，因为20个服务）执行脚本，晕头转向，查询个数据来回切
- 调试起来及其麻烦，从下单、签合同、付款、发货、物流 等要经过十几个微服务
- 运营要做个活动，改完上线，某些服务犹如定时炸弹，总有bug
- 团队人员身心疲惫，记不住哪些服务哪些表
- 运维人员，淦他大爷的，累死老子了
高潮：
- 某订单服务开发人员，查询订单频繁被别人调用，直接服务降级，保护自己，不然别人开发就搞死自己，就是自己的bug了，再狠点，调用超过多少次，直接return
- 老板一脸懵逼，投入那么多人，还每天出bug，进度还慢，一问就是人手不够，再问就是技术架构很屌，问非所答
- 业务口问技术，技术反馈这实现不了，那实现不了，因为在不同的服务里
- 20个技术，加上社保公积金、房租水电等，一年至少300万到400万，这么复杂的架构，测试至少6个，再加上产品，算下来一年需要550万到650万
最终:
- 老板两三年投入了两千万左右被技术玩死了
- 技术也因企业而被裁员了，新来的一个技术，这些架构简直是一坨屎，哈哈
6.2、某200万学校项目
主要做某个专科院校的智慧党建平台，200万；地点：武汉。在校生2万人，拆分业务服务10个，一套微服务架构下来总计20个；15个开发个4月干完；
- 技术因架构问题，与产品沟通这不好做那不好做，不然开发时间不够，人手不够，在老板面前又说技术很先进，最终舍弃了很多功能
- 开发人员天天加班赶功能，调试累，心累，还加班
- 交付学校的时候，学校说不好用，要改，技术与学校方吵了一架，说架构是这样的，无法实现你的想法，于是离职了
- 最终，老板和团队成员猝....
6.3、某设计院项目
主要为某个南方一线城市设计院做一个内部项目管理系统；预算200万；微服务10个(8个库)，10个java，中途也调来了一些其他项目人，5个月干完；最终加班少，也有项目奖金，原因是：之前给某北方一线城市做过一个类似的项目，也是微服务架构的，只不过这次拆分了更少的服务，更少的数据库，拆分的更清晰；
6.4、问题分析
以上是所接触到的真实的案例，出现问题的原因是“拆分的不合理”，导致一个完整的流程无论从开发、调试、测试 都很麻烦，也很容易出现bug，最终导致开发人员压力很大，然后会认为微服务架构就是个噩梦，每天来回切换项目等等一系列的抱怨。但是微服务这么先进的技术难道不好吗 ？
七、总结与建议
7.1、业内大佬建议
前Ebay架构师-杨波
“企业一开始不推荐直接使用微服务，因为微服务需要前期基础设施的投资，复杂性很高，如果对问题领域并不是很理解，一开始用微服务，你很难去划分服务的边界，你的生产力反而会比较低，而且你花了很大精力进行开发，你的产品并没有被市场验证过，有可能会失败，所以这个选项风险会比较高。所以推荐的是单块优先，先从单块运用做起，这样成本低，团队成员也比较少，无须太多研发投入，就可以交付一些基本的功能给客户使用。随着应用越来越成功，客户增加，你的系统复杂度会越来越高，就会出现单块应用和团队规模之间的矛盾，生产力会随着业务复杂度逐渐降低。所以在一些初创型公司，你更多看到的是单块应用，只有一些中大型的公司会看到微服务架构。”
“交叉点表明，业务已经到达了一定的复杂性，单块应用已经无法满足业务增长的需要，研发效率开始下降了，而微服务可以提升研发和交付的效率。这个点需要架构师去综合，权衡。个人经验，一般团队需要达到百人规模，才去考虑微服务。””
胡忠想(微博微服务技术专家)
“一般情况下，这个时候就需要大规模地扩张开发人员，以支撑多个功能的开发。如果这个时候继续采用单体应用架构，多个功能模块混杂在一起开发、测试和部署的话，就会导致不同功能之间相互影响，一次打包部署需要所有的功能都测试 OK 才能上线。
不仅如此，多个功能模块混部在一起，对线上服务的稳定性也是个巨大的挑战。比如 A 开发的一个功能由于代码编写考虑不够全面，上线后产生了内存泄漏，运行一段时间后进程异常退出，那么部署在这个服务池中的所有功能都不可访问。
根据实际项目经验，一旦单体应用同时进行开发的人员超过 10 人，就会遇到上面的问题，这个时候就该考虑进行服务化拆分了。”
Uber 支付体验平台的工程经理 Gergely Oros
“Uber 最早通过构建微服务来完成很小的需求或功能，以至于出现了很多由一个人构建维护的微服务。这些微服务的存在带来了新的复杂性和挑战，例如监控、测试、持续集成 / 持续交付（CI/CD）、服务级别协议（SLA）、跨所有微服务的库版本（安全和时区问题）等等。
Uber 放弃了微服务，转而使用宏服务，不再只是完成一件事，而是使其服务于一项业务功能，由 5-10 个工程师负责维护。”
GitHub CTO Jason Warner
“任何构建过大型分布式系统的人都知道他们并不真的那样工作，但还必须适应它。”“公司所处的阶段很重要。如果是一家 5-50 人的公司，只需坚持使用单体。” “Warner 鼓励企业根据自己的情况来选择，而不是盲目跟随大厂的做法，他给出的建议是：
1）尽可能地延长单体应用的使用时间。
2）服务从基础设施开始，而非应用程序。
3）如果要打破单体架构，打破大型应用程序，而不是小型服务。
4）认为每个新应用程序是贵公司的虚拟墙。
5）尽可能选择库而不是微服务。
7.2、探寻架构本质
架构的本质问题就是 ，无论你是 单体架构、多模块（SOA）架构、微服务架构 都需要 ；
那么试问，有多少的技术人员对这个行业熟悉，比如之前你在京东是干电商的，但当前的项目为钢铁电商，这是两个完全不同的电商。
引自《微服务设计》中的一句话：
“你越不了解一个领域，为服务找到合适的界限上下文就越难，服务的界限划分错误，可能会导致不得不频繁地更改服务间的协作，而这种更改成本更高”
再引自 GitHub CTO Warner 的一句话：
当涉及几十个微服务或更大规模时，企业遇到通常并非技术问题，而是组织上的挑战。
《1024创新实验室》最终关于 本质问题的看法：
7.3、建议
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