如果面试官询问微服务架构设计，该如何作答？
为什么要做微服务？
微服务一直是近几年的技术热点，凡是谈到架构设计，毫无疑问都离不开微服务这个话题。无论是做架构设计，还是只是做业务开发，几乎在所有的面试中，微服务设计几乎是必问的一道面试题。另外，在我们的实际工作中，几乎百分之80的公司，微服务也都是架构演变升级的方向。那么，为什么要做微服务呢？微服务的出发点是什么呢？
单体架构达到瓶颈
业务复杂度上升，扩展困难，维护费力度上升，牵一发动全身 团队规模扩大，开发冲突增多，开发效率降低，无法兼容多种编程语言 性能受到制约，在服务可靠性、吞吐能力、服务部署等方面达到瓶颈
优化架构，更新换代
保证技术架构的鲜活度，不与主流脱轨 不断的调整技术建设，支撑内部技术发展 更好的架构体系，更有力的支撑业务需求
跟随潮流，为了微服务而微服务
为了紧跟潮流，别人搞我们也要搞 为了体验下微服务架构的魅力 为了自己实操一把，掌握微服务技术
微服务的出发点必定是为了解决架构层面遇到的问题，微服务是分而治之的思想。它通过引入更分散的架构思想，从而来解决更复杂的系统问题。所以，微服务并不是所有系统都适用的。在考虑微服务架构的时候，我们得先评估下是否真的需要？从单体到微服务是一个复杂化的过程，如果非必要不微服务。最近，大有微服务合并转向单体的趋势。只有我们的系统在业务复杂度层面、系统性能层面、团队开发协作层面等有了确切的需求，那么微服务确实是不二之选。
微服务到底是什么？
微服务（Microservices）是一种软件开发架构风格，它将一个复杂的应用程序构建为一系列小型服务的集合，每个服务运行在其独立的进程中，并通常围绕特定的业务能力进行构建。这些服务可以通过定义良好的API进行通信，通常是HTTP RESTful API或轻量级的消息传递系统。
小型化和轻量级：每个服务都相对较小，只关注特定的业务功能。 独立部署：各个微服务可以独立部署，不需要依赖其他服务。 独立扩展：可以根据需求独立扩展或收缩特定的服务。 技术多样性：团队可以根据服务的特定需求选择最适合的技术栈，包括编程语言和数据存储等。 业务中心化：每个服务都围绕一项业务能力构建，易于理解和维护。 敏捷性：微服务架构提高了开发和部署的速度，使得快速迭代和持续交付成为可能。 容错性：系统中某个服务的故障不会导致整个系统的崩溃，提高了系统的稳定性。 去中心化治理：没有统一的控制中心，服务之间的调用和数据流是去中心化的。 去中心化数据管理：每个服务可以有自己的数据库，实现数据的封装和隔离。 基础设施自动化：自动化的部署、扩展、监控和故障恢复是微服务架构的关键。
我们到底如何进行微服务拆分？
拆分是没有完全标准的答案和方式，每家公司或者每个团队拆分的微服务方式可以说是各不相同。但拆分必然有相同的部分，有一些必然需要参考的准则和拆分方式。这些就是我们所需要掌握的，包括面试时候所需要回答出来的点。
微服务拆分原则
单一职责原则：每个服务应该有一个清晰定义的职责，并且只负责一个特定的业务功能。 业务能力对齐：服务应该围绕业务能力构建，确保每个服务都是一个可独立部署和扩展的业务单元。 独立性：每个服务应该是独立的，拥有自己的代码库、数据库和部署流程。 轻量级通信：服务之间的通信应该是轻量级的，避免使用重量级的通信协议。 数据隔离：每个服务应该有自己的数据存储，避免服务之间的数据依赖。 去中心化治理：允许每个服务独立选择技术栈和框架。 容错性：服务应该能够容忍其他服务的故障，通常通过断路器模式实现。 敏捷性：服务应该能够快速迭代和部署，以适应快速变化的业务需求。 智能端点和哑管道：服务之间通过简单的管道通信，而业务逻辑应该封装在端点中。 API 网关：使用API网关来提供统一的入口，处理跨服务的请求路由、负载均衡和安全控制。 持续集成和持续部署（CI/CD） ：自动化的构建和部署流程对于微服务架构至关重要。 监控和日志：实现集中的监控和日志管理，以便于跟踪和诊断跨服务的问题。 团队自治：每个服务的开发团队应该有足够的自治权，以快速响应业务需求。 服务发现：实现服务发现机制，以便服务实例可以相互发现并进行通信。 断路器模式：使用断路器模式来防止级联故障，并提高系统的稳定性。 异步消息传递：在可能的情况下，使用异步消息传递来解耦服务。 版本控制：为服务和API实现版本控制，以支持向后兼容性。 安全性：确保每个服务都有适当的安全措施，包括认证和授权。 文档和API管理：为API提供详细的文档，并管理API的变更。 避免远程调用：尽量避免远程服务调用，优先考虑本地服务调用。 服务边界清晰：服务之间的边界应该清晰定义，避免功能重叠。 避免共享服务：避免创建共享服务，因为它们可能导致服务间的耦合。 可替换性：设计服务时，应考虑到将来可能的替换或升级。 环境一致性：确保开发、测试和生产环境尽可能一致，以减少环境差异导致的问题。 配置管理：实现集中的配置管理，以便于跨服务的配置变更。 服务契约：定义清晰的服务契约，包括API和数据格式。 性能和可伸缩性：在设计服务时，考虑性能和可伸缩性需求。 避免过度拆分：避免过度拆分服务，导致过多的服务管理和通信开销。
微服务拆分方式
按业务拆分
优点：
服务之间界限清晰，易于管理和维护。
每个服务可以独立部署和扩展。
缺点：
需要良好的业务领域分析和规划。
按复用度拆分
提高代码复用性。 便于统一管理和更新通用功能。
过度拆分可能导致服务之间的依赖性增加。
按冷热拆分
根据服务的使用频率以及业务复杂度、需求频率，将高频率（热）服务和低频率（冷）服务分开部署。热服务可能需要更多的资源和优化、以及更频繁的服务发布。
优点：
可以根据服务的实际使用情况优化资源分配。
冷热分离有助于提高系统整体性能。
有助于保持系统稳定性。
需要准确评估服务的使用频率。
按吞吐量拆分
优点：
可以根据服务的性能需求进行资源分配和优化。
有助于确保关键服务的性能。
缺点：
需要对服务的性能特性有深入的了解。
按团队架构拆分
优点：
提高团队的责任感和开发效率。
便于团队内部协作和知识共享。
缺点：
可能导致团队间的沟通和协调成本增加。
微服务与DDD领域驱动设计
微服务与DDD的关系
业务边界的确定：DDD通过战略设计帮助确定业务边界，这些边界可以直接映射到微服务的划分上。每个限界上下文（Bounded Context）通常对应一个微服务。 高内聚低耦合：DDD提倡高内聚的领域模型，这与微服务追求的高内聚、低耦合的服务设计原则相吻合。 持续演进：DDD鼓励通过不断的迭代来演进领域模型，这与微服务架构中服务的持续集成和持续部署（CI/CD）的理念相符。 技术与业务的对齐：DDD通过统一语言（Ubiquitous Language）促进业务专家与开发人员之间的沟通，而微服务架构则通过服务的独立性支持快速响应业务变化。 独立部署和扩展：DDD中的每个限界上下文都可以独立部署和扩展，这与微服务的独立部署和扩展原则一致。 领域事件：DDD中的领域事件可以用来触发微服务间的通信，实现服务间的松耦合。 抗腐层：在微服务架构中，DDD的反腐层概念可以帮助维护服务间的清晰界限，确保服务的独立性和稳定性。
在实践中，DDD可以帮助团队更好地理解和建模业务领域，而微服务架构提供了实现这些模型的技术手段。通过DDD的领域模型，可以更容易地识别出微服务的职责和边界，从而设计出更灵活、可维护和可扩展的系统。
说白了，DDD诞生了20多年了，之前一直不温不火是因为DDD很难落地。但随着微服务的出现，DDD思想与微服务非常契合，2者相辅相成，DDD成为了微服务拆分的指导思想，而微服务有着完善的落地技术方案。DDD通过聚焦业务模型，强调明确清晰的业务边界，划分出多个限界下上文，通过定义具体的实体、值对象、聚合根把业务模型分的明明白白，这不就是微服务划分业务服务最好的军师吗？
微服务与其他架构模式的区别
微服务架构与传统的单体架构、分布式架构和Serverless架构有显著的不同。以下是微服务架构与其他架构的区别：
微服务架构 vs 单体架构
单体架构：
应用程序的所有功能模块都打包在一起，作为一个单一的单元运行。
通常难以维护和更新，因为任何更改都需要重新部署整个应用。
技术栈统一，整个应用通常使用相同的编程语言和技术。
微服务架构：
应用程序被分解为一系列小型服务，每个服务运行在自己的进程中，并通常围绕特定的业务功能构建。
易于开发和维护，因为每个服务都是独立的，可以单独部署、升级和扩展。
技术多样性，不同的服务可以使用不同的编程语言和技术栈。
微服务架构 vs 分布式架构
分布式架构：
应用程序被拆分成多个模块，这些模块运行在不同的服务器上，并通过网络通信。是一个更广泛的概念，已经存在了很长时间，涉及多个计算机或节点协同工作完成复杂任务。
指的是系统的组件分布在不同的物理位置，但作为一个整体协同工作。分布式系统不一定涉及服务的拆分，它更侧重于组件之间的通信和协作。
微服务架构：
虽然微服务架构也是分布式的，但它更侧重于服务的独立性、灵活性和敏捷性。
微服务架构是分布式系统架构的一种特殊形式，它专注于更细粒度的服务拆分和独立部署
微服务架构 vs Serverless架构
Serverless架构：
在Serverless架构中，开发者不需要管理服务器，而是将代码部署到云平台上，由云平台负责运行和扩展。
通常以函数为单位，按需运行，按实际使用量计费。
微服务架构：
微服务通常长期运行，提供持续的服务，而Serverless架构中的函数是事件驱动和短暂运行的。
微服务架构可能需要更多的运维工作，因为每个服务都需要独立管理和部署。
微服务架构 vs Soa架构
微服务架构和SOA（面向服务的架构）都是设计软件系统的方法，它们在多个方面有相似之处，但也存在一些关键的区别：
服务粒度：
微服务：通常具有更细的粒度，每个服务都非常专注，以至于可能只有一个单一的职责或功能23。
SOA：服务粒度较粗，可以包含多个功能，服务组件的大小可以从小型应用程序服务到非常大型的企业服务23。
通信方式：
微服务：倾向于使用轻量级的通信机制，如HTTP RESTful API或轻量级的消息传递系统12。
SOA：可能使用更复杂的协议，如WebService BPEL（业务流程执行语言），并且常通过ESB（企业服务总线）进行服务间的通信和集成12。
架构划分方式：
微服务：强调按垂直架构划分，按照业务能力将系统拆分成独立的服务，每个服务完成一种特定的功能，服务即产品3。
SOA：更注重按水平架构划分，将系统划分为前端、后端、数据库和测试等不同的层次
微服务架构 vs Service Mesh
微服务是一种架构风格，它将一个大型复杂软件应用分解为一组小型、独立的服务，每个服务运行在自己的进程中，并通常围绕特定的业务功能构建。 微服务之间通过定义良好的API进行通信，通常是HTTP RESTful API或轻量级的消息传递系统。 微服务架构的优点包括降低系统复杂度、松耦合、跨语言开发、独立部署等。
Service Mesh是微服务架构中的一个基础设施层，专门用于处理服务间的通信。它通过使用“sidecar”代理模式，使得服务通信的细节（如发现、负载均衡、故障恢复、度量和监控、安全性等）对应用层透明。 Service Mesh的典型实现包括Istio、Linkerd、Consul等，它们通常以轻量级代理的形式与应用服务一起部署，而不需要应用代码的更改。 Service Mesh解决了微服务架构中的一些挑战，如服务发现、配置管理、流量控制和故障处理等。
关注点：微服务关注的是将应用拆分成独立部署的小型服务，而Service Mesh关注的是这些服务间的通信和治理。 实现：微服务可以通过各种技术栈实现，而Service Mesh通常需要特定的基础设施支持，如Istio或Linkerd。 透明性：Service Mesh通过代理抽象了服务通信的复杂性，对应用层是透明的，而微服务架构中，服务通信的实现细节通常需要开发者自行处理。 治理：Service Mesh提供了一套完整的服务治理功能，如流量控制、安全认证、监控等，这些在微服务架构中可能需要额外的工作来实现。
微服务架构是一种将应用分解为独立服务的方法，而Service Mesh是支持微服务的通信和治理的基础设施层。Service Mesh可以视为微服务架构的进化，它解决了微服务架构中的一些复杂问题，使得开发者可以更专注于业务逻辑的实现。微服务架构适合于需要高扩展性和灵活性的复杂应用，而Serverless架构适合于无状态的、事件驱动的应用场景。选择哪种架构取决于项目的具体需求、团队的技术能力以及期望的运维复杂度。
微服务中的常见技术实现方案
服务间通信：
RESTful API：使用HTTP协议和JSON或XML格式进行服务间通信。
gRPC：一个高性能的RPC框架，使用Protocol Buffers作为接口定义语言。
Apache Thrift：Facebook开发的一套RPC通信框架，支持多种语言。
Apache Avro：Apache的一个项目，提供了RPC和数据序列化的功能。
Apache Dubbo：Alibaba开源的高性能Java RPC框架。
消息队列：
Kafka：一个分布式流处理平台，广泛用于构建实时数据管道和流式应用。
RabbitMQ：一个开源的消息代理，也称为消息队列。
Amazon SQS：Amazon提供的一个完全托管的消息队列服务。
Google Pub/Sub：Google Cloud提供的事件驱动的异步服务到服务通信。
Apache Pulsar：一个云原生分布式消息流平台。
服务注册与发现：
Eureka：Netflix开源的服务注册与发现组件。
Consul：提供服务发现和配置共享。
Apache Zookeeper：一个分布式协调服务，可用于服务注册与发现。
etcd：一个分布式键值存储，用于配置共享和服务发现。
Nacos：Alibaba开源的更易于构建云原生应用的动态服务发现、配置管理和服务管理平台。
配置管理：
Spring Cloud Config：Spring Cloud的配置管理工具。
Consul K/V：Consul的键值存储，可用于存储配置信息。
Apache ZooKeeper：可以用作分布式配置存储。
etcd：除了服务发现，也常用于配置管理。
Config Server：Spring Cloud Netflix的配置中心组件。
API网关：
Zuul：Netflix开源的API网关服务。
Kong：一个云原生API网关，提供API管理、开发平台和DevOps解决方案。
Amazon API Gateway：AWS提供的一个完全托管的服务，用于创建、发布、维护、监控和保护API。
Nginx：一个高性能的HTTP服务器和反向代理，也可以作为API网关使用。
Traefik：一个开源的边缘路由器，支持API网关功能。
认证鉴权：
OAuth 2.0：一个行业标准的协议，用于授权。
OpenID Connect：基于OAuth 2.0的认证层。
Apache Shiro：一个强大且易于使用的Java安全框架。
Spring Security：为Java应用程序提供认证和访问控制。
JWT (JSON Web Tokens)：用于在双方之间安全地传输信息。
日志监控：
ELK Stack（Elasticsearch, Logstash, Kibana）：用于集中日志收集和可视化。
Prometheus：开源监控和警报工具。
Grafana：一个跨平台的开源分析和监控解决方案。
Fluentd：一个开源的数据收集器，用于统一日志数据收集和消费。
Graylog：提供数据收集、索引和实时搜索的日志管理平台。
持续集成与部署：
Jenkins：一个开源的持续集成工具。
GitLab CI/CD：GitLab内置的持续集成和持续部署工具。
CircleCI：提供自动化的持续集成和持续部署服务。
Travis CI：一个持续集成服务，支持GitHub。
Spinnaker：一个开源的、多功能的持续交付平台。
断路器：
Hystrix：Netflix开源的断路器库，用于容错。
Resilience4j：轻量级的容错库，灵感来自Hystrix。
Sentinel：Alibaba开源的轻量级流量控制、熔断和系统保护开源库。
Spring Retry：Spring提供的一个简单的自动重试机制。
Polly：一个提供断路器功能的库，支持多种语言。
分布式追踪：
Zipkin：一个分布式追踪系统。
Jaeger：由Uber开发的分布式追踪系统。
SkyWalking：一个开源的APM系统，用于分布式系统的追踪、监控和诊断。
OpenTelemetry：一个用于观测分布式系统的工具，提供追踪、度量和日志。
AWS X-Ray：AWS提供的一个服务，用于分析和调试分布式Web应用程序。
容器化和编排：
Docker：用于开发、发布和运行应用程序的容器化平台。
Kubernetes：一个开源平台，用于自动部署、扩展和管理容器化应用程序。
Apache Mesos：一个集群管理器，提供有效的资源隔离和共享。
Amazon ECS：AWS提供的容器管理服务。
Nomad：HashiCorp开发的一个容器编排工具，用于管理容器化和非容器化应用程序的部署。
总结
微服务架构现在依旧是架构设计的主流，微服务分而治之的思想永不过时。 架构是从简单到复杂的一个过程，架构设计是为了把复杂变得尽量简单，所以能用单体就单体，不要盲目微服务，随之带来的可能不是微服务的好处，而是成本。 DDD是微服务拆分的指导思想，它以业务为王，只关心于业务模型本身。 微服务拆分按业务是基础，在业务之上还可以按照业务复杂度、变动频率、吞吐量、以及团队情况等进行多维度的拆分。服务的人员分配可参考3个火枪手原则。 好的架构一定是边界清晰、职责明确、规范统一、修少扩多（原先代码需要修改的少、扩展新增的多）、链路明朗、适配灵活、伸缩自如、高内聚低耦合。
·END·
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参考文章：juejin.cn/post/7364059278242185254
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