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世界上大多數(shù)的應(yīng)用程序，可能有90%，都是由單體結(jié)構(gòu)（monolithic）完美地提供服務(wù)的。

Randy Shoup在Summit 2018年峰會(huì)上宣布，為了避免過(guò)度設(shè)計(jì)，我們應(yīng)該從一個(gè)簡(jiǎn)單的架構(gòu)開(kāi)始，并根據(jù)需要進(jìn)行演進(jìn)。在他最近發(fā)表的演講中，他描述了自己與在一些公司的項(xiàng)目經(jīng)歷，這些公司起初規(guī)模很小，后來(lái)發(fā)展成為大型全球性互聯(lián)網(wǎng)公司，它們的架構(gòu)在那段時(shí)間是如何演變的，以及他從IT的角度對(duì)新公司或新產(chǎn)品的建議。

Shoup曾在eBay、谷歌和Stitch Fix工作過(guò)，目前是WeWork技術(shù)副總裁。他的第一個(gè)例子是eBay，它于1995年作為一個(gè)為期三天的周末項(xiàng)目啟動(dòng)，目的不是驗(yàn)證商業(yè)概念(PoC)，而是為了看看是否有可能在網(wǎng)上做一些有趣的事情。今天，它已經(jīng)是第五次完全重寫(xiě)基礎(chǔ)架構(gòu)，Shoup將該公司描述為一個(gè)多語(yǔ)言的微服務(wù)集合，并補(bǔ)充說(shuō)Twitter和亞馬遜都經(jīng)歷了類似的演變。

從某種形式的單體結(jié)構(gòu)（Monolith）開(kāi)始，以一組微服務(wù)結(jié)束，這對(duì)于Shoup來(lái)說(shuō)是大公司的一種常見(jiàn)模式，并注意到這一模式中有兩個(gè)部分：

1. 沒(méi)有人從微服務(wù)開(kāi)始
2. 超過(guò)一定的規(guī)模，每個(gè)系統(tǒng)都以微服務(wù)結(jié)束

Shoup所提到的公司都非常龐大，在他們的規(guī)模下工作的架構(gòu)對(duì)大多數(shù)公司來(lái)說(shuō)是完全不合適的。大多數(shù)應(yīng)用程序都是由單體結(jié)構(gòu)提供服務(wù)的，Shoup在構(gòu)建新應(yīng)用程序或系統(tǒng)時(shí)的建議是，從簡(jiǎn)單的開(kāi)始，并根據(jù)需要改進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。

對(duì)于大多數(shù)公司和產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，一個(gè)常見(jiàn)的進(jìn)展曲線包括：

1. 構(gòu)思和開(kāi)始階段
2. 分布式系統(tǒng)可能相關(guān)的擴(kuò)展階段
3. 通常的優(yōu)化階段

構(gòu)思及開(kāi)始階段

根本不應(yīng)該有任何花哨的架構(gòu)——這個(gè)時(shí)點(diǎn)最關(guān)鍵的是原型。為了避免過(guò)度設(shè)計(jì)，我們應(yīng)該不斷地問(wèn)自己：“最想要解決的是什么問(wèn)題？”這一階段的目標(biāo)是盡可能快地探索解決方案，并以最小的成本來(lái)實(shí)現(xiàn):

• 找到一種商業(yè)模式
• 找到適合的產(chǎn)品市場(chǎng)
• 獲得第一批客戶

在這一階段，如果可能的話，不需要引入任何不必要的技術(shù)，例如使用谷歌廣告來(lái)查看是否有人點(diǎn)擊它，直接使用紙和筆或Excel電子表格就能解決大部分問(wèn)題。

在構(gòu)思及開(kāi)始階段時(shí)，目標(biāo)是滿足客戶的短期需求，并盡可能地降低成本。通常這個(gè)階段可以由一個(gè)4-6人組成的小團(tuán)隊(duì)來(lái)進(jìn)行快速迭代，項(xiàng)目時(shí)間一般很短，大概3-4個(gè)月，快速的探索解決方案。此時(shí)，通常很難預(yù)見(jiàn)將來(lái)要構(gòu)建什么特性，因此只需要很少的架構(gòu)，就足以讓我們快速前進(jìn)。在這階段考慮的不是伸縮性的，而是應(yīng)該使用簡(jiǎn)單和熟悉的技術(shù)，并且絕對(duì)是單體架構(gòu)——比如，一個(gè)應(yīng)用程序和一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。而且基礎(chǔ)設(shè)施建議使用開(kāi)發(fā)代價(jià)最小的，不要自己去構(gòu)建；相反，可以使用平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)或類似的技術(shù)服務(wù)。

在這一點(diǎn)上使用單體架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)包括:

• 簡(jiǎn)單快速,
• 只有進(jìn)程內(nèi)延遲（注：沒(méi)有服務(wù)間網(wǎng)絡(luò)調(diào)用開(kāi)銷）
• 簡(jiǎn)單的構(gòu)建部署單元
• 小規(guī)模上非常節(jié)約資源

除了缺乏可伸縮性和單點(diǎn)故障外，單體架構(gòu)的一個(gè)主要缺點(diǎn)是在模塊化方面不給力。但是在這個(gè)階段，這些都不是關(guān)注的重點(diǎn)。盡管如此，有意識(shí)地在單體架構(gòu)中使用組件或模塊來(lái)遵守模塊化原則，為了后續(xù)的擴(kuò)展提前做準(zhǔn)備是值得的，這將簡(jiǎn)化未來(lái)的服務(wù)拆分與系統(tǒng)重構(gòu)。

什么時(shí)候需要重建這個(gè)龐然大物，以下是一些可供參考的征兆:

• 交付速率：由于耦合和缺乏隔離，交付能力持續(xù)降低
• 可擴(kuò)展性：垂直擴(kuò)展將不再起作用，或者系統(tǒng)的不同部分需要獨(dú)立擴(kuò)展
• 部署：不同的模塊以不同的速度在發(fā)展，因此需要獨(dú)立的部署

擴(kuò)展階段

當(dāng)我們進(jìn)入擴(kuò)展階段時(shí)，目標(biāo)是領(lǐng)先于快速增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)，并保持應(yīng)用程序正常運(yùn)行。在組織環(huán)境中，這階段通常會(huì)增加團(tuán)隊(duì)人員的數(shù)量，并在更長(zhǎng)的時(shí)間范圍內(nèi)工作，通常還需要引入可重復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)化流程（例如，開(kāi)發(fā)流程、發(fā)布流程）。

在技術(shù)方面，擴(kuò)展階段通常意味著向可擴(kuò)展的技術(shù)遷移。現(xiàn)在可以從整體上拆分單體服務(wù)，嘗試減少單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上的負(fù)載，例如創(chuàng)建一些數(shù)據(jù)的只讀副本實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)分離。按業(yè)務(wù)拆分服務(wù)（例如，支付和計(jì)費(fèi)服務(wù)），并引入中間件、消息服務(wù)等。

這個(gè)階段通常也是考慮是否應(yīng)該將單體服務(wù)遷移到微服務(wù)的時(shí)候。此外還必須考慮存儲(chǔ)，使用單點(diǎn)主存儲(chǔ)是否仍然是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的正確方法。在QCon紐約2017大會(huì)上，Shoup展示了如何將單體應(yīng)用程序增量遷移到不同領(lǐng)域的微服務(wù)和多個(gè)獨(dú)立存儲(chǔ)機(jī)制。

在《可伸縮性的藝術(shù)》一書(shū)中，描述了一個(gè)三維可伸縮性模型（AKF Scale Cube），其中三個(gè)軸表示不同類型的可伸縮性:

• X:水平復(fù)制和克隆
• Y:功能分解和細(xì)分（微服務(wù)）
• Z:水平數(shù)據(jù)分區(qū)（分片）

優(yōu)化階段

如果達(dá)到這個(gè)階段就是成功的標(biāo)志。我們的目標(biāo)是維持功能穩(wěn)定，并且使用更少的資源以及更少的團(tuán)隊(duì)。這個(gè)階段可能會(huì)有更長(zhǎng)的時(shí)間跨度，比如2-5年。

總結(jié)

重新構(gòu)建一個(gè)系統(tǒng)是成功的標(biāo)志，而不是失敗的標(biāo)志。重構(gòu)是由于業(yè)務(wù)發(fā)展的好，業(yè)務(wù)體量的增長(zhǎng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)有了新的要求，而絕不是為了重構(gòu)而重構(gòu)。

今天就先講到這里。

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新聞名稱：java程序員須知增量架構(gòu)方法與系統(tǒng)構(gòu)建-創(chuàng)新互聯(lián)
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