什麼是微服務
微服務是一種開發軟件的架構和組織方法，其中軟件由通過明確定義的 API 進行通信的小型獨立服務組成，這些服務由各個小型獨立團隊負責，每個服務可被獨立部署，服務之間是松耦合的，每個服務僅關注於完成一件任務。微服務架構使應用程序更易於擴展和更快地開發，從而加速創新並縮短新功能的上線時間。
整體式架構與微服務架構
整體式架構，所有進程緊密耦合，並可作爲單項服務運行。這意味着，如果應用程序的一個進程達到峯值，則必須擴展整個架構。隨着代碼庫的增長，添加或改進整體式應用程序的功能變得更加複雜。這種複雜性限制了試驗的可行性，並使實施新功能變得困難。整體式架構增加了應用程序可用性的風險，因爲許多互相依賴、且緊密耦合的進程會擴大單個進程故障的影響。
微服務架構，應用程序通過多個獨立運行的組件構成，每個組件作爲一項服務運行。這些服務圍繞業務功能進行構建，每項服務提供一項功能，彼此之間使用輕量級 API 通過明確定義的接口進行通信。由於各個服務獨立運行，因此可以針對各項服務進行更新、部署和擴展，以滿足對應用程序日常運行和更新的需求。
微服務的優勢
靈活擴展
通過微服務，可以獨立擴展各項服務以滿足其整體應用程序功能的需求。這使團隊能夠適當調整基礎設施需求，並在服務需求激增時保持整體應用的可用性。
輕鬆部署
微服務支持持續集成和持續交付，可以輕鬆嘗試新想法，並可以在無法正常運行時回滾。由於故障成本較低，因此可以大膽試驗，更輕鬆地更新代碼，並縮短新功能的上線時間。
技術自由
微服務架構中，團隊可以自由選擇最佳工具來解決他們的具體問題。因此，構建微服務的團隊可以爲每項作業選擇最佳工具。
彈性
服務獨立性增加了應用程序應對故障的彈性。在整體式架構中，如果一個組件出現故障，可能導致整個應用程序無法運行。
焱融雲前端微服務技術選型
框架選型
焱融雲前端所有服務和組件均基於 NestJS 框架進行開發。NestJS 基於 Express 框架開發，相比於原生 Express 和 Koa 框架，NestJS 的優勢在於：
- 兼容所有 Express 中間件
- 完美支持 TypeScript
- 依賴注入以及模塊化思想
- 大量使用裝飾器和註解，能快速編寫業務代碼
服務發現和配置管理
我們選用 Consul 作爲我們的服務註冊中心，同時也作爲動態配置中心。Consul 的優勢：
- 使用 Raft 一致性算法，保證分佈式集羣各節點狀態一致
- 提供服務註冊，服務發現，主動服務狀態檢查
- 支持 HTTP、DNS 等協議
- 提供分佈式一致性 KV 存儲
焱融雲前端微服務架構
在我們的微服務體系中，所有服務被劃分了三個層次：
- 基礎設施層，如 MySQL、Memcached、Consul 等第三方成熟組件組成，爲業務提供基礎服務。
- 業務服務層：根據業務不同拆分成不同的微服務。
- 接入層：對外提供服務，如網站，API 接口等。
其中，業務層的服務之間可互相調用且是無狀態的；接入層服務之間不可互相調用，不包含業務代碼。架構如圖所示：
配置管理
在微服務分佈式環境下，一個系統拆分成很多個微服務，需要告別手工修改配置的方式，採用集中配置管理的方式提升運維效率。
配置文件主要有運行前的靜態配置和運行期間的動態配置兩種。靜態配置在部署的時候就設置好，動態配置則是在服務運行中調整的系統變量或者業務參數。
我們採用 Consul 的 KV 存儲來做動態配置中心，配置修改同步流程如下：
配置修改後，通過定時拉取或者服務監聽的方式更新並緩存到本地內存中，供服務使用。
服務集成
在服務集成方面我們開發了 NodeJS 的聲明式 Web Service 客戶端，方便開發人員在服務之間快速集成。
服務端，我們聲明一個 Restful 服務接口：
import { Controller, Get, Param } from '@nestjs/common';
@Controller('/users')
export class UserController {
@Get('/:userId')
getUser(@Param('userId') userId: string) {
return {id: 1, name: 'yanrong'};
}
}
客戶端使用一個微服務接口：
import { Injectable } from '@nestjs/common';
import { Post, Loadbalanced, Param } from '@nestcloud/feign';
@Injectable()
@Loadbalanced('yrcloudfile-user-service')
export class UserClient {
@Get('/users/:userId')
getUser(@Param('userId') userId: string): any {
}
}
服務質量
在服務質量方面，由於服務間調用是跨系統調用，各服務獨立運行，所以必須考慮服務的伸縮性和容錯性，主要包括以下幾點要求：
1. 服務可以平滑的加入和移除，並且可以平滑升級
當服務啓動完成的時候通過 Consul 接口註冊服務，並將 /health 作爲健康檢查地址，Consul 每隔 5s 訪問 /health，檢查服務狀態，如果狀態是 UP，則 Consul 將服務標記爲可用，否則標記爲不可用。
當服務關閉的時候，先從 Consul 取消服務註冊，再關閉服務。
2. 流量均勻分佈在不同的實例上
微服務的基礎能力之一就是支持負載均衡，而我們通常所說的負載均衡都是指服務端負載均衡，但是這裏指的是客戶端負載均衡，我們針對 Consul ，有針對性地開發了一個客戶端負載均衡器模塊，使之能很好地和我們的聲明式客戶端結合起來。
和服務端負載均衡不同的是，在客戶端負載均衡中，所有的客戶端節點都要維護自己要訪問的服務端列表，而這些服務端的列表來自注冊中心，通過心跳檢測來保證列表中的服務節點都是可用的，從而剔除故障的服務節點。當負載均衡收到請求後會按照某種算法（隨機，輪詢和加權等）從可用的服務列表中取出一臺服務端的地址，然後進行轉發，如圖所示：
3. 能支持接口降級並隔離故障節點
通過封裝第三方斷路器組件實現接口降級並隔離故障。根據請求的成功數、失敗數、超時數、被拒數，其中當失敗請求的比例高於某一值時，將會觸發斷路器工作，請求將會快速失敗，不再向後發送，直接調用 fallback 函數返回，避免集羣雪崩，之後會開放部分請求進行自我檢查，如果服務恢復正常，則斷路器會關閉。斷路器工作流程如圖所示：
總結
以上就是焱融雲前端微服務實施的一些實踐，充分滿足了當前階段開發需求。我們秉承擁抱變化的態度，對整個體系結構也在持續進行改善和優化，積極推動前端架構的演進，希望能更好地支持YRCloudFile等產品對前端的業務需求。
關於焱融雲
焱融雲是一家以軟件定義存儲技術爲核心競爭力的高新技術企業，在分佈式存儲等關鍵技術上擁有自主知識產權，是容器存儲的領導者。焱融雲針對各行業業務特性，打造個性化行業解決方案，提供一站式的產品與服務。焱融雲系列產品已服務於金融、政府、製造業、互聯網等行業的衆多客戶。瞭解更多焱融科技信息，請訪問官網http://www.yanrongyun.com。