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learn.lianglianglee.com/专栏/DDD 微服务落地实战/15 如何设计支持微服务的技术中台？.md.html
周伟 0f006e4e9b add
2022-05-11 18:57:05 +08:00

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<div class="book-post">
<p id="tip" align="center"></p>
<div><h1>15 如何设计支持微服务的技术中台？</h1>
<p>有了技术中台对领域驱动的支持，那如何应用于微服务架构呢？支持 DDD 与微服务的技术中台应当具备以下几个方面的能力：</p>
<ul>
<li><strong>解决当前微服务架构的技术不确定性</strong>，使得微服务项目可以用更低的成本应对日后技术架构的更迭；</li>
<li>可以更加容易地将<strong>领域驱动设计应用到微服务架构中</strong>，包括：领域建模、限界上下文的微服务拆分、事件通知机制等；</li>
<li>需要解决领域对象在仓库与工厂进行装配时，如何将本地查询替换为远程接口调用，实现微服务间数据装配的问题。</li>
</ul>
<h3>解决技术不确定性的问题</h3>
<p>如今的微服务架构，基本已经形成了 Spring Cloud 一统天下的局势。然而，在 Spring Cloud 框架下的各种技术组件依然存在<strong>诸多不确定性</strong>，如：注册中心是否采用 Eureka、服务网关是采用 Zuul 还是 Gateway，等等。同时，服务网格 Service Mesh 方兴未艾，不排除今后所有的微服务都要切换到 Service Mesh 的可能。在这种情况下如何<strong>决策微服务的技术架构</strong>？代码尽量不要与 Spring Cloud 耦合，才能在将来更容易地切换到 Service Mesh。那么，具体又该如何做到呢？</p>
<p><img src="assets/Cip5yF_q1GWABFvEAAK9qvAoHxc276.png" alt="Drawing 0.png" /></p>
<p>单 Controller、单 Dao 的设计在微服务架构的应用</p>
<p>如上图所示，当前端通过服务网关访问微服务时，首先要<strong>访问聚合层的微服务</strong>。这时，在聚合层的微服务中，采用单 Controller 接收前端请求。这样，只有该 Controller 与 MVC 框架耦合，后面所有的 Service 不会耦合，从而实现了<strong>业务代码与技术框架的分离</strong>。</p>
<p>同样的，当 Service 执行各种操作调用原子服务层的微服务时，不是通过 Ribbon 进行远程调用，而是将原子服务层的微服务开放的接口，在聚合层微服务的本地编写一个 Feign 接口。那么，聚合层微服务在调用原子微服务时，实际调用的是<strong>自己本地的接口</strong>，再由这个接口通过加载 Feign 注解，去实现远程调用。</p>
<p>这样，聚合层微服务中的各个 Service 就不会与 Spring Cloud 各个组件发生任何耦合，只有那些 Feign 接口与 Spring Cloud 耦合去实现远程调用，让业务代码与技术框架实现了解耦。</p>
<p>同样的道理，原子服务层的微服务在对外开放接口时，不是由各个 Service 直接开放 API 接口。因为如果让 Service 直接开放 API 接口，就需要编写相关注解，使得 Service 与 Spring Cloud 耦合。因此，由统一的 Controller 开放接口，再由它去调用内部的 Service。这样，所有的 Service 就是纯洁的，不与 Spring Cloud 技术框架耦合，只有 Controller 与其耦合。</p>
<p>有了以上这些设计，当未来需要从 Spring Cloud 框架迁移到 Service Mesh 时，只需要将那些纯洁的、不与 Spring Cloud 耦合的 Service，与领域对象中的业务代码迁移到新的框架中，就可以以非常低的成本，在各种技术框架中自由地切换，从而快速跟上技术发展的步伐。通过这种方式，就能很好地应对未来的技术不确定性问题，更好地开展架构演化。</p>
<h3>支持微服务远程调用的架构设计</h3>
<p>此外，微服务架构设计最大的难题是<strong>微服务的合理拆分</strong>，拆分要体现单一职责原则，即微服务间低耦合，微服务内高内聚。那么，在软件项目中如何做到这些呢？业界最佳的实践无疑是基于领域的设计，即先按照领域业务建模，然后基于限界上下文进行微服务拆分。这样设计出来的微服务系统，都可以保证每次变更落到某个微服务上。微服务变更完了，自己独立升级，就能达到降低维护成本、快速交付的目的。</p>
<p>基于这样的思路，每个微服务在设计时，都采用支持领域驱动的技术中台。这样，每个微服务都是基于领域驱动建模和设计，然后在该技术中台中编码实现，既提高了开发速度，又降低了维护成本。</p>
<p>然而，转型为微服务后，有一个技术难题亟待解决，那就是<strong>跨库的数据操作</strong>。当一个单体应用拆分成多个微服务后，不仅应用程序需要拆分，数据库也需要拆分。譬如，经过微服务拆分，订单有订单数据库，用户有用户数据库。这时，当查询订单，需要补填其对应的用户信息时，就不能从自己本地的数据库中查询了，而是调用“用户”微服务的远程接口，在用户数据库中查询，然后返回给“订单”微服务。这时，原有的技术中台就必须做出调整。</p>
<p>如何调整呢？<strong>通用 DDD 仓库</strong>在执行查询或者装载操作时，查询完订单补填用户信息，不是通过 DAO 去查询本地数据库，而是改成调用远程接口，去调用用户微服务。这时，可以先在订单微服务的本地编写一个用户 Service 的 Feign 接口，订单仓库与工厂调用这个接口就可以了。然后通过 Feign 接口实现对用户微服务的远程调用。</p>
<h3>采用 Feign 接口实现远程调用</h3>
<p>每个微服务都是一个独立的进程，运行在各自独立的 JVM，甚至不同的物理节点上，通过网络访问。因此，微服务与微服务之间的调用必然是<strong>远程调用</strong>。以往，我们对微服务间的调用采用 Ribbon 的方式，在程序中的任意一个位置，只要注入一个 restTemplate，就可以进行远程调用。</p>
<p>这样的代码过于随意，会越来越难于阅读与变更维护。比如，原来某个微服务中有两个模块 A 与 B，都需要调用模块 C。随着业务变得越来越复杂，需要进行微服务拆分，将模块 C 拆分到了另外一个微服务中。这时，原来的模块 A 与 B 就不能像原来一样调用模块 C，否则就会报错。</p>
<p><img src="assets/CgpVE1_q1HuAOBfeAAC9Nd34EOU948.png" alt="Drawing 1.png" /></p>
<p>Ribbon 的远程调用方式</p>
<p>如何解决以上问题呢？需要同时改造模块 A 与 B，分别加入 restTemplate 实现远程调用，来调用模块 C。也就是说，这时所有调用模块 C 的程序都需要改造，改造的成本与风险就会比较高。</p>
<p>因此，在实现微服务间调用时，我们通常会采用另外一个方案：Feign。Feign 不是另起炉灶，而是对 Ribbon 的封装，目的是使代码更加规范、变更更加易于维护。采用的方案是，不修改模块 A 与 B 的任何代码，而是在该微服务的本地再制作一个模块 C 的接口 C′。该接口与模块 C 一模一样，拥有模块 C 的所有方法，因此模块 A 与 B 还可以像以前一样在本地调用接口 C′。但接口 C′ 只是一个接口，什么都做不了，因此需要通过添加 Feign 的注解，实现远程调用，去调用模块 C。这个方案，既没有修改模块 A 与 B，又没有修改模块 C，而仅仅添加了一个接口 C′，使维护成本降到了最低。</p>
<p><img src="assets/Cip5yF_q1IOAXztgAAC6-Yd2p84518.png" alt="Drawing 2.png" /></p>
<p>Feign 的远程调用方式</p>
<p>如何通过 Feign 实现微服务的远程调用呢？</p>
<p>首先，创建项目时，在 POM.xml 文件中添加 Eureka Client、Hystrix 与 Actuator 等组件以外，将 ribbon 改为 feign：</p>
<pre><code> &lt;dependency&gt;
&lt;groupId&gt;org.springframework.cloud&lt;/groupId&gt;
&lt;artifactId&gt;spring-cloud-starter-openfeign&lt;/artifactId&gt;
&lt;/dependency&gt;
&lt;!-- 断路器 hystrix --&gt;
&lt;dependency&gt;
&lt;groupId&gt;org.springframework.cloud&lt;/groupId&gt;
&lt;artifactId&gt;spring-cloud-starter-netflix-hystrix&lt;/artifactId&gt;
&lt;/dependency&gt;
&lt;!-- 断路器监控 --&gt;
&lt;dependency&gt;
&lt;groupId&gt;org.springframework.boot&lt;/groupId&gt;
&lt;artifactId&gt;spring-boot-starter-actuator&lt;/artifactId&gt;
&lt;/dependency&gt;
</code></pre>
<p>接着，在启动类 FeignApplication 中，不仅添加 Discovery Client，还要添加 Feign Client：</p>
<pre><code>import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
import org.springframework.cloud.netflix.hystrix.EnableHystrix;
import org.springframework.cloud.openfeign.EnableFeignClients;
/**
* @author fangang
*/
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableFeignClients
@EnableHystrix
public class FeignApplication {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(FeignApplication.class, args);
}
}
</code></pre>
<p>用 Feign 实现调用时，首先在消费者这端编写一个与生产者开放的 API 一模一样的接口，然后添加 Feign 的注解：</p>
<pre><code>/**
* The service of suppliers.
* @author fangang
*/
@FeignClient(value=&quot;service-supplier&quot;, fallback=SupplierHystrixImpl.class)
public interface SupplierService {
/**
* @param id
* @return the supplier
*/
@RequestMapping(value = &quot;orm/supplier/loadSupplier&quot;, method = RequestMethod.GET)
public Supplier loadSupplier(@RequestParam(&quot;id&quot;)Long id);
/**
* @param ids
* @return the list of suppliers
*/
@PostMapping(&quot;orm/supplier/loadSuppliers&quot;)
public List&lt;Supplier&gt; loadSuppliers(@RequestParam(&quot;ids&quot;)List&lt;Long&gt; ids);
/**
* @return the list of suppliers
*/
@GetMapping(&quot;orm/supplier/listOfSuppliers&quot;)
public List&lt;Supplier&gt; listOfSuppliers();
}
</code></pre>
<p>在这一代码例子中，具体的流程是这样的：</p>
<ul>
<li>在生产者那一端有个 SupplierService 的类，因此首先在消费者这端编写一个一模一样的SupplierService 的接口；</li>
<li>接着，在 interface 前面添加注解 @FeignClient；</li>
<li>这里的 value 为生产者在 Eureka 注册中心中注册的名称；</li>
<li>在每个方法前添加注解，GET 请求就写 @GetMapping，POST 请求就写 @PostMapping，名称就是生产者那端开放的接口名称；</li>
<li>然后，如果需要将参数加入 url 中，就在参数前添加注解 @RequestParam；</li>
<li>有了以上注解，Feign 就可以从接口中取出相应的数据，拼装成 url，最后去执行 ribbon 实现微服务远程调用。</li>
</ul>
<h3>采用 Ref 标签调用 Feign 接口</h3>
<p>采用 Feign 实现微服务间的远程调用以后，在 vObj.xml 中进行建模时，也需要做出改变，将join 标签改为 ref 标签。其配置如下所示：</p>
<pre><code>&lt;?xml version=&quot;1.0&quot; encoding=&quot;UTF-8&quot;?&gt;
&lt;vobjs&gt;
&lt;vo class=&quot;com.demo2.product.entity.Product&quot; tableName=&quot;Product&quot;&gt;
&lt;property name=&quot;id&quot; column=&quot;id&quot; isPrimaryKey=&quot;true&quot;&gt;&lt;/property&gt;
&lt;property name=&quot;name&quot; column=&quot;name&quot;&gt;&lt;/property&gt;
&lt;property name=&quot;price&quot; column=&quot;price&quot;&gt;&lt;/property&gt;
&lt;property name=&quot;unit&quot; column=&quot;unit&quot;&gt;&lt;/property&gt;
&lt;property name=&quot;classify&quot; column=&quot;classify&quot;&gt;&lt;/property&gt;
&lt;property name=&quot;supplier_id&quot; column=&quot;supplier_id&quot;&gt;&lt;/property&gt;
&lt;ref name=&quot;supplier&quot; refKey=&quot;supplier_id&quot; refType=&quot;manyToOne&quot; bean=&quot;com.demo2.product.service.SupplierService&quot; method=&quot;loadSupplier&quot; listMethod=&quot;loadSuppliers&quot;&gt;&lt;/ref&gt;
&lt;/vo&gt;
&lt;vo class=&quot;com.demo2.product.entity.Supplier&quot; tableName=&quot;Supplier&quot;&gt;
&lt;property name=&quot;id&quot; column=&quot;id&quot; isPrimaryKey=&quot;true&quot;&gt;&lt;/property&gt;
&lt;property name=&quot;name&quot; column=&quot;name&quot;&gt;&lt;/property&gt;
&lt;/vo&gt;
&lt;/vobjs&gt;
</code></pre>
<p>在这一配置中，将 supplier 由 join 标签改为 ref 标签，其中：</p>
<ul>
<li><strong>bean</strong>代表在“产品”微服务本地调用“供应商”微服务的 Feign 接口；</li>
<li><strong>method</strong>是指定要调用这个 Feign 接口的方法；</li>
<li>而<strong>listMethod</strong>是在批量查询“产品”数据集时，进行批量补填的优化措施。</li>
</ul>
<p>通过这样的配置，在查询产品过程中，通用仓库补填供应商信息，就不会去调用本地的 DAO，而是调用 SupplierService 的 Feign 接口，由它实现对“供应商”微服务的远程调用，从而实现跨微服务的数据装配。</p>
<h3>总结</h3>
<p>本讲提出了支持 DDD + 微服务架构的技术中台设计思想。通过以上的设计，既实现了业务代码与技术框架解耦的整洁架构思想，使得系统在日后更易于架构演化，又实现了领域模型在微服务间的数据装配，解决了 DDD 转型微服务架构的关键技术难题。开发团队有了这样的技术中台，就能将 DDD 运用起来，在项目中真正的落地实践。</p>
<p>下一讲将在 GitHub 上分享代码，进一步讲解这个技术中台的代码设计与项目实践。</p>
<p><a href="https://github.com/mooodo/demo-service2-support">点击 GitHub 链接</a>，查看源码。</p>
</div>
</div>
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