有没有想过，像亚马逊、网飞（Netflix）这样的大型应用程序为何从未出现过重大故障，始终能正常运行？如此庞大复杂的代码真的能做到毫无错误和异常吗？这很难让人相信，对吧？但答案是否定的。它们确实会遇到故障，但始终能持续运行，为数百万用户提供服务，且服务不会中断。而这就是微服务发挥作用的地方。

在本文中，我们将探讨每位开发者为了高效运行应用程序都应遵循的微服务设计原则。在此之前，让我们先了解一下什么是微服务。

什么是微服务？

将大型应用程序分解为多个小型、独立且能通过网络相互通信的服务，这种方法就称为微服务。这些服务可以各自独立创建、部署和扩展。每个微服务执行特定的业务活动，并通过清晰的 API 与其他微服务交互。

这就是为什么即使一段代码出现故障，也只会影响特定的微服务，而不会对整个应用程序造成重大改变，这也是像亚马逊和网飞这样的应用程序能够持续为客户提供不间断服务的原因。

微服务可以用任何编程语言开发。它们使用与语言无关的应用程序编程接口（API），如表述性状态转移（REST）来相互通信。

为了开发出最优的微服务架构，你需要遵循一些设计原则。

微服务设计原则

独立自治服务API 聚合灵活性可扩展性持续监控故障隔离 / 故障恢复能力实时负载均衡融入 DevOps版本控制可用性

让我们深入探讨一下。

1.独立自治服务：每个微服务都应该是自包含的，并且独立于应用程序中的所有其他服务运行。每个服务都应该拥有运行所需的资源，包括独立的数据库和业务逻辑，而不依赖其他服务来执行其任何功能。

这条原则背后的主要原因是确保每个服务都可以独立开发、测试和部署，而不会影响系统的其他部分。这也遵循了去中心化的理念，即不将控制权交给任何中央单元或服务，相反，每个服务都应该对自己的行为负责，并且有独立行动的自由。

以亚马逊的系统为例，在这个系统中，每个微服务都有其特定的业务功能，如产品目录、购物车、支付网关等，并且每个功能都有自己的数据库和执行逻辑，不依赖其他服务。最终，这将有助于每个微服务的可扩展性、弹性和可维护性。

2. API 聚合：开发者应能够以一种使微服务在整个系统中与其他微服务通信时不受编程语言限制的方式来设计微服务。大多数情况下，属于同一系统的不同微服务可能用不同的编程语言编写，但由于微服务之间的相互通信很重要，这可以借助 REST 等不同的架构方法通过 API 聚合来实现。

这条原则强调使用定义明确且一致的 API，以实现系统中不同微服务之间的通信。

假设亚马逊的前端部分用某种特定语言编写，而后端服务器用另一种语言编写，那么为了相互通信，就需要 API 来帮助获取和发送请求与响应。

3. 灵活性：微服务根据具体情况或当时的需求轻松更改或被更改的能力，就是微服务的灵活性。假设你添加了一个功能，但受到批评且效果不佳，现在需要将其从服务中移除，如果微服务具有灵活性，就可以轻松做到。这条原则使你的项目更能适应未来可能的变化

。

4. 可扩展性：这是一条使你的应用程序能够根据不断变化的流量、数据和复杂性进行调整，而不影响系统性能的设计原则。

假设正值节日期间，由于供应需求大，应用程序的流量大幅增加。这时，可扩展性就发挥作用了，它通过调整所需的所有微服务（如数据库、服务器等）的容量，以高性能满足不断增加的流量。

有几种实现可扩展性的方法，如服务分区、负载均衡、横向扩展和缓存。

5. 持续监控：当众多微服务协同工作以成功运行一个应用程序时，系统中很可能会出现故障。随着架构变得更加复杂，查找和解决这些问题将变得十分繁琐。为避免这种情况，需要持续监控，以便尽早解决故障，确保应用程序顺利运行。

持续监控可以通过以下方法实现：

日志记录和指标分布式跟踪健康检查警报和通知故障隔离 / 故障恢复能力：作为开发者，你应该始终做好应对应用程序故障的准备，并且在设计微服务时应采用容错方法，以尽量减少故障。这条原则有助于将特定系统故障对整个系统的影响降至最低。

有几种技术可以使你的应用程序具备容错能力：

引入冗余，以便在出现故障时有多个实例可用。分离服务，以便在发生故障时相互隔离。微服务应能优雅降级，而不是使整个服务崩溃。每个微服务都应配备断路器，以便检测和隔离故障。实时负载均衡：有时，当客户端向服务器发送请求时，数据库可能需要同时从多个微服务检索数据。此时，负载均衡器就发挥作用了，它确定为特定服务获取数据应使用多少中央处理器或图形处理器资源，以及最终如何传递客户端请求。

整个过程需要 “实时” 完成，这样客户端就无需等待结果。

假设你正在亚马逊的支付页面购买商品。这时，亚马逊应用程序会获取多种数据，如 UPI 集成、信用卡数据库等信息。借助实时负载均衡，应用程序可以更轻松地在更短时间内执行多项操作。

8. 融入 DevOps：首先，你需要了解什么是 DevOps。DevOps 是一套应用技术，用于在运维团队的帮助下，为开发和运维的协作、沟通和自动化提供持续支持。在项目中融入 DevOps，有助于促进不同微服务之间的沟通与协作，最终提高软件开发过程的效率和效果。DevOps 帮助微服务实现更高的速度、更大的灵活性和敏捷性。

可以通过使用自动化测试、持续交付与开发以及持续监控等多种服务来融入 DevOps，这能加快产品上市时间，打造高质量软件。Docker 和 Kubernetes 是用于管理微服务的两种常见 DevOps 工具。

9. 版本控制：像亚马逊和网飞这样的应用程序总是能保持最新状态，并且与设备的最新软件更新兼容，这是不是让你感到惊讶？这是通过版本控制实现的。版本控制是指根据当前使用的最新技术栈，将服务更新到最新版本。

版本控制有助于管理服务随时间的变化，并将它们更新到最新版本

，从而最大限度地减少对现有服务用户的干扰。版本控制过程包括更新版本号、服务接口、请求和响应，可通过 URL 版本控制和头部版本控制来实现。

10. 可用性：当企业在全球范围内提供服务时，不能有任何服务中断的情况。如果服务中断，每分钟都可能造成巨大损失，因此可用性是一条非常重要的设计原则，它要求所有服务的开发都应确保服务全天候运行，或者如果无法做到，至少应尽可能长时间保持可用。

可用性直接意味着微服务全天候可用。

结论

这些是开发者在设计任何微服务时都应牢记的十大设计原则。所有设计原则都围绕如何始终为终端客户提供最佳解决方案，避免出现故障或长时间停机。从微服务之间的通信，到将应用程序的最终产品提供给客户，这一切之所以能够顺利实现，都得益于微服务架构的使用。通过采用这些设计原则并接受微服务架构，企业可以构建出能够在当今快节奏、不断变化的商业环境中适应并蓬勃发展的软件系统。

每位开发者都应了解的 10 条微服务设计原则常见问题解答

1.微服务是什么意思？

将大型应用程序分解为多个可以相互通信的小型独立部分的方法称为微服务。

2. 微服务的主要类型有哪些？

总体而言，微服务可分为两个主要部分：

无状态微服务

有状态微服务

用于微服务的最佳技术是什么？

目前，Docker 和 Kubernetes 是用于实现微服务的两种最佳技术。

4. 用于微服务的最佳语言是什么？

大多数微服务开发者使用三种编程语言：

Java

JavaScript

Python

哪种微服务最好？

大多数情况下，Spring Boot 搭配 Spring Cloud 被用作主要的微服务框架之一。