【架构师】零基础到精通——架构发展

2023-08-20 11:55

短信预约 -IT技能 免费直播动态提醒

博客昵称：架构师Cool
最喜欢的座右铭：一以贯之的努力，不得懈怠的人生。
作者简介：一名Coder，软件设计师/鸿蒙高级工程师认证，在备战高级架构师/系统分析师，欢迎关注小弟！
博主小留言：哈喽！各位CSDN的uu们，我是你的小弟Cool，希望我的文章可以给您带来一定的帮助
百万笔记知识库，所有基础的笔记都在这里面啦，点击左边蓝字即可获取！助力每一位未来架构师！
欢迎大家在评论区唠嗑指正，觉得好的话别忘了一键三连哦！😘

架构演进

1、单体应用架构(Monoliths)

互联网早期，一般的网站应用流量较小，只需一个应用，将所有功能代码都部署在一起就可以，这样可以减少开发、部署和维护的成本。比如说一个电商系统，里面会包含很多用户管理，商品管理，订单管理，物流管理等等很多模块，我们会把它们做成一个web项目，然后部署到一台tomcat服务器上。

在这里插入图片描述

1-1、优点

项目架构简单，小型项目的话，开发成本低
项目部署在一个节点上，维护方便

1-2、缺点

全部功能集成在一个工程中，对于大型项目来讲不易开发和维护
项目模块之间紧密耦合，单点容错率低
无法针对不同模块进行针对性优化和水平扩展

2、垂直应用架构(Vertical)

随着访问量的逐渐增大，单一应用只能依靠增加节点来应对，但是这时候会发现并不是所有的模块都会有比较大的访问量。还是以上面的电商为例子，用户访问量的增加可能影响的只是用户和订单模块，但是对消息模块的影响就比较小. 那么此时我们希望只多增加几个订单模块，而不增加消息模块. 此时单体应用就做不到了，垂直应用就应运而生了。所谓的垂直应用架构，就是将原来的一个应用拆成互不相干的几个应用，以提升效率。比如我们可以将上面电商的单体应用拆分成:

电商系统(用户管理商品管理订单管理)
后台系统(用户管理订单管理客户管理)
CMS系统(广告管理营销管理)

这样拆分完毕之后，一旦用户访问量变大，只需要增加电商系统的节点就可以了，而无需增加后台和CMS的节点。

在这里插入图片描述

2-1、优点

系统拆分实现了流量分担，解决了并发问题，而且可以针对不同模块进行优化和水扩展
一个系统的问题不会影响到其他系统，提高容错率

2-2、缺点

系统之间相互独立，无法进行相互调用
系统之间相互独立，会有重复的开发任务

3、分布式架构(Distributed)

即分布式架构当垂直应用越来越多，重复的业务代码就会越来越多。这时候，我们就思考可不可以将重复的代码抽取出来，做成统一的业务层作为独立的服务，然后由前端控制层调用不同的业务层服务呢？

这就产生了新的分布式系统架构。它将把工程拆分成表现层和服务层两个部分，服务层中包含业务逻辑。表现层只需要处理和页面的交互，业务逻辑都是调用服务层的服务来实现。
在这里插入图片描述

3-1、优点

抽取公共的功能为服务层，提高代码复用性

3-2、缺点

系统间耦合度变高，调用关系错综复杂，难以维护

4、面向服务化架构(SOA)

在分布式架构下，当服务越来越多，容量的评估，小服务资源的浪费等问题逐渐显现，此时需增加一个调度中心对集群进行实时管理。此时，用于资源调度和治理中心(SOA Service Oriented Architecture，面向服务的架构)是关键。
在这里插入图片描述

4-1、优点

使用注册中心解决了服务间调用关系的自动调节

4-2、缺点

服务间会有依赖关系，一旦某个环节出错会影响较大( 服务雪崩 )
服务关心复杂，运维、测试部署困难

5、微服务架构(Micro Service)

微服务架构在某种程度上是面向服务的架构SOA继续发展的下一步，它更加强调服务的"彻底拆分"。

在这里插入图片描述

5-1、优点

更好的开发规模
更快的开发速度
支持迭代开发或现代化增量开发
充分利用现代软件开发生态系统的优势（云、容器、 DevOps、Serverless）
支持水平缩放和细粒度缩放
小体量，较低了开发人员的认知复杂性

5-2、缺点

更高数量级的活动组件（服务、数据库、进程、容器、框架）
复杂性从代码转移到基础设施
RPC 调用和网络通信的大量增加
整个系统的安全性管理更具有挑战性
整个系统的设计变得更加困难
引入了分布式系统的复杂性

5-3、微服务定义

在这里插入图片描述

一组小的服务

原来的单块服务都是业务能力大而全的打包在一个单块中，微服务主张把这些单块服务进行拆分，形成一个个小的独立的服务。这里有个最大的特点是“小”，那么纠结要小到什么程度才为之小，很多同学都会纠结这个小的点，因为这个小并没有特别和明确的规定，所以这也就引申出了现在很多DDD领域驱动设计来指引微服务的拆分，但基本上一个微服务能让一个开发人员能够独立的理解，基本上就称为一个微服务，具体有多少行代码并不是很关键。
独立的进程

微服务是运行在独立的进程当中，例如java程序部署在tomcat，也可以部署在容器docker中，容易本身也是一种进程，所以微服务可以以进程的方式去扩展。
轻量级的通讯

微服务主张使用轻量级去构建通讯机制，例如http，固定消息格式和减少消息格式，服务之间不耦合，让通讯尽量轻量。
基于业务能力

微服务是基于业务能力进行构建，例如有用户服务，登陆服务，商品服务，基于这些业务能力去构建这些微服务。
独立部署

微服务被拆分开后，每个团队独立维护自己的微服务，开发，迭代自己的微服务，是可以独立的去部署，团队之间是不需要特别的去协调，这些对业务开发维护可以做到更加的敏捷，轻量，快速。
无集中式管理

原来单体服务是需要整个技术团队是需要独立的架构团队去管理，统一架构，统一技术栈，统一存储，微服务就不太一样，微服务主张每个团队根据自己的技术需要，选择自己最熟悉，最高效解决问题的技术栈，甚至选择不同存储方式。