微服务架构设计：从单体到分布式

什么是微服务？

微服务架构将应用拆分为一组小型服务，每个服务：

• 运行在独立进程中
• 通过轻量级机制通信（HTTP/REST、gRPC）
• 围绕业务能力组织
• 可独立部署和扩展

单体 vs 微服务

单体架构优点

• 开发简单
• 测试容易
• 部署方便

单体架构缺点

• 代码耦合度高
• 扩展性差
• 技术栈受限

微服务优点

• 独立开发和部署
• 技术栈灵活
• 故障隔离
• 精细扩展

微服务挑战

• 分布式系统复杂性
• 数据一致性
• 服务间通信
• 运维成本高

核心组件

1. API 网关

统一入口，负责：

• 路由转发
• 认证授权
• 限流熔断
• 日志监控

2. 服务注册与发现

# Consul 配置
services:
  - name: user-service
    port: 8080
    health: /health

3. 配置中心

集中管理配置，支持动态刷新。

4. 消息队列

异步通信，解耦服务：

• RabbitMQ
• Kafka
• RocketMQ

数据管理策略

数据库 per 服务

每个服务拥有独立数据库，避免耦合。

事件溯源

记录状态变化事件，支持回溯和重放。

CQRS

命令查询职责分离，优化读写性能。

服务通信

同步通信

• REST/HTTP
• gRPC（高性能）

异步通信

• 消息队列
• 事件驱动

容错机制

熔断器

@CircuitBreaker(name = "userService", fallbackMethod = "fallback")
public User getUser(Long id) {
    return userServiceClient.getUser(id);
}

重试机制

retry:
  maxAttempts: 3
  backoff:
    delay: 1000

限流

控制请求速率，防止系统过载。

监控与追踪

• Prometheus + Grafana：指标监控
• ELK：日志聚合
• Jaeger/Zipkin：分布式追踪

微服务不是银弹，需要根据业务规模合理选择！