1、前言

• 随着互联网的发展，网站应用的规模也在不断的扩大，进而导致系统架构也在不断的进行变化。

• 从互联网早起到现在，系统架构大体经历了下面几个过程: 单体应用架构—>垂直应用架构—>分布式架构—>SOA架构—>微服务架构，当然还有悄然兴起的Service Mesh(服务网格化)。如图：

  
  
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• 接下来我们就来了解一下每种系统架构是什么样子的， 以及各有什么优缺点、为什么使用微服务架构。
  关键词： 用户访问量（并发访问）&代码重复量、容错率、可维护性、水平扩展

1.1 单体应用架构

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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。

• 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
• 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

1.2 垂直应用架构

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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。

• 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
• 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

1. 3 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。

• 优点：
  抽取公共的功能为服务层，提高代码复用性
• 缺点：
  系统间耦合度变高，调用关系错综复杂，难以维护

1.4 SOA架构

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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 OrientedArchitecture)是关键。

• 优点:
  使用治理中心（ESB\dubbo）解决了服务间调用关系的自动调节
• 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 )
  服务关系复杂，运维、测试部署困难

1.5 微服务架构

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微服务理念图：

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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"。
微服务架构与SOA架构的不同：

• 微服务架构比 SOA架构粒度会更加精细，让专业的人去做专业的事情（专注），目的提高效率，每个服务于服务之间互不影响（一个微服务一个进程），微服务架构中，每个服务必须独立部署，微服务架构更加轻巧，轻量级。
• SOA 架构中可能数据库存储会发生共享，微服务强调独每个服务都是单独数据库，保证每个服务于服务之间互不影响。
• 项目体现特征微服务架构比 SOA 架构更加适合与互联网公司敏捷开发、快速迭代版本，因为粒度非常精细。
• 优点：
  服务原子化拆分，独立打包、部署和升级，保证每个微服务清晰的任务划分，利于扩展
  微服务之间采用Restful等轻量级http协议相互调用
• 缺点：
  分布式系统开发的技术成本高（容错、分布式事务等）
  复杂性更高。各个微服务进行分布式独立部署，当进行模块调用的时候，分布式将会变得更加麻烦。

2、总结

1. 单体架构存在高并发瓶颈，不适合大型平台，多用户、高并发访问量场景。
2. 垂直架构将平台拆分多个子平台，通过加机器加节点方式有效缓解高并发问题，但多个子平台存在代码重复量（开发任务重复）问题，比如公司多产品下，每个产品/平台都需要登录功能。
3. 分布式架构将重复代码独立抽取，分别部署，但存在调用关系错综复杂问题。
4. SOA架构提供了服务治理协调方案（注册中心Dubbo、ESB总线等），存在数据库共享、服务雪崩的问题。
5. 微服务架构提供了服务治理、服务容错、链路追踪等一整套方案，彻底拆分，业务功能服务化，更精细化，独立进程，但还是比较依赖网络，技术成本高。