微服務設計（第2版）

審讀致謝
專家推薦
推薦序一 | 肖然
推薦序二 | 沈劍
譯者序
前言

第一部分　基礎
第1章　追根問底微服務 3
1.1　微服務概述 3
1.2　微服務的關鍵概念 5
1.2.1　可獨立部署 5
1.2.2　圍繞業(yè)務領域建模 6
1.2.3　狀態(tài)自主 7
1.2.4　服務大小 7
1.2.5　靈活性 8
1.2.6　架構(gòu)和組織的一致性 8
1.3　單體 11
1.3.1　單進程單體 12
1.3.2　模塊化單體 12
1.3.3　分布式單體 13
1.3.4　單體和交付爭用 14
1.3.5　單體的優(yōu)勢 14
1.4　技術能力 14
1.4.1　日志聚合和分布式追蹤 15
1.4.2　容器和Kubernetes 16
1.4.3　流技術 16
1.4.4　公有云和無服務器技術 17
1.5　微服務的優(yōu)勢 17
1.5.1　技術的異構(gòu)性 17
1.5.2　健壯性 18
1.5.3　擴展性 19
1.5.4　部署的便捷性 20
1.5.5　組織協(xié)調(diào) 20
1.5.6　可組合性 20
1.6　微服務的痛點 20
1.6.1　開發(fā)者體驗 21
1.6.2　技術過載 21
1.6.3　成本 21
1.6.4　生成報表 22
1.6.5　監(jiān)控和故障排除 23
1.6.6　安全 23
1.6.7　測試 23
1.6.8　延遲 23
1.6.9　數(shù)據(jù)一致性 24
1.7　我應該采用微服務嗎 24
1.7.1　不適用情況 24
1.7.2　適用情況 25
1.8　小結(jié) 26
第2章　微服務建模 27
2.1　MusicCorp簡介 27
2.2　合理劃分微服務邊界 28
2.2.1　信息隱藏 28
2.2.2　內(nèi)聚 29
2.2.3　耦合 29
2.2.4　內(nèi)聚和耦合的相互作用 30
2.3　耦合的類型 30
2.3.1　領域耦合 31
2.3.2　傳遞耦合 33
2.3.3　公共耦合 36
2.3.4　內(nèi)容耦合 39
2.4　恰到好處的領域驅(qū)動設計 40
2.4.1　通用語言 40
2.4.2　聚合 41
2.4.3　限界上下文 43
2.4.4　將聚合及限界上下文映射到微服務 45
2.4.5　事件風暴 46
2.5　DDD在微服務環(huán)境中的應用案例 47
2.6　領域邊界的替代方法 48
2.6.1　易變性 48
2.6.2　數(shù)據(jù) 49
2.6.3　技術 50
2.6.4　組織 51
2.7　混合模型和例外 53
2.8　小結(jié) 53
第3章　拆分大單體 54
3.1　明確目標 54
3.2　增量遷移 55
3.3　單體并不是威脅 55
3.4　先拆分什么 56
3.5　按層拆分 58
3.5.1　代碼優(yōu)先 58
3.5.2　數(shù)據(jù)優(yōu)先 59
3.6　有用的拆分模式 60
3.6.1　絞殺者模式 60
3.6.2　并行運行模式 61
3.6.3　功能開關模式 61
3.7　拆分數(shù)據(jù)庫的注意事項 61
3.7.1　性能 61
3.7.2　數(shù)據(jù)完整性 63
3.7.3　事務 63
3.7.4　工具 64
3.7.5　報表數(shù)據(jù)庫 64
3.8　小結(jié) 65
第4章　微服務間通信模式 66
4.1　從進程內(nèi)到進程間 66
4.1.1　性能 66
4.1.2　接口變更 67
4.1.3　錯誤處理 67
4.2　進程內(nèi)的通信技術：選擇眾多 69
4.3　微服務間的通信模式 69
4.4　同步阻塞模式 70
4.4.1　優(yōu)點 71
4.4.2　缺點 71
4.4.3　適用情況 71
4.5　異步非阻塞模式 73
4.5.1　優(yōu)點 73
4.5.2　缺點 74
4.5.3　適用情況 75
4.6　共用數(shù)據(jù)模式 75
4.6.1　實現(xiàn) 75
4.6.2　優(yōu)點 76
4.6.3　缺點 76
4.6.4　適用情況 77
4.7　請求?C響應模式 77
4.7.1　實現(xiàn)：同步與異步 78
4.7.2　適用情況 80
4.8　事件驅(qū)動模式 80
4.8.1　實現(xiàn) 82
4.8.2　事件 82
4.8.3　適用情況 85
4.9　謹慎行事 85
4.10　小結(jié) 87
第二部分　實現(xiàn)
第5章　實現(xiàn)微服務間通信 91
5.1　尋找理想的技術 91
5.1.1　輕松實現(xiàn)向后兼容 91
5.1.2　明確你的接口 91
5.1.3　保持API的技術中立 92
5.1.4　簡化提供給消費者的服務 92
5.1.5　隱藏內(nèi)部實現(xiàn)細節(jié) 92
5.2　技術選型 92
5.2.1　遠程過程調(diào)用 93
5.2.2　REST 96
5.2.3　GraphQL 99
5.2.4　消息代理 101
5.3　序列化格式 104
5.3.1　文本格式 104
5.3.2　二進制格式 105
5.4　模式 105
5.4.1　結(jié)構(gòu)性破壞和語義性破壞 106
5.4.2　是否應該使用模式 106
5.5　處理微服務間的變更 107
5.6　避免破壞性變更 107
5.6.1　擴展式更改 108
5.6.2　兼容的消費者 108
5.6.3　合適的技術 109
5.6.4　顯式接口 109
5.6.5　盡早發(fā)現(xiàn)破壞性變更 110
5.7　管理破壞性變更 111
5.7.1　同步部署 111
5.7.2　共存不兼容的微服務版本 111
5.7.3　模擬舊接口 112
5.7.4　推薦的方法 113
5.7.5　社會契約 114
5.7.6　追蹤使用情況 114
5.7.7　極端措施 114
5.8　DRY和微服務架構(gòu)中的代碼復用風險 115
5.9　服務發(fā)現(xiàn) 117
5.9.1　域名系統(tǒng) 117
5.9.2　動態(tài)服務注冊 118
5.9.3　不要忘記人類 120
5.10　服務網(wǎng)格和API網(wǎng)關 120
5.10.1　API 網(wǎng)關 121
5.10.2　服務網(wǎng)格 123
5.10.3　其他協(xié)議 126
5.11　文檔服務 126
5.11.1　顯式模式 126
5.11.2　自描述系統(tǒng) 127
5.12　小結(jié) 129
第6章　工作流 131
6.1　數(shù)據(jù)庫事務 131
6.1.1　ACID事務 131
6.1.2　還是ACID事務，但缺乏原子性支持嗎 132
6.2　分布式事務：兩階段提交 134
6.3　分布式事務：只需說“不” 136
6.4　Saga 137
6.4.1　Saga故障模式 138
6.4.2　實現(xiàn)Saga 142
6.4.3　Saga與分布式事務 146
6.5　小結(jié) 147
第7章　構(gòu)建 148
7.1　持續(xù)集成簡介 148
7.1.1　你真的在實踐持續(xù)集成嗎 149
7.1.2　分支模型 149
7.2　構(gòu)建流水線和持續(xù)交付 151
7.2.1　工具 152
7.2.2　權(quán)衡與環(huán)境 153
7.2.3　構(gòu)建制品 153
7.3　將源代碼和構(gòu)建映射到微服務 155
7.3.1　一個巨大的代碼庫，一次巨大的構(gòu)建 155
7.3.2　多代碼庫 156
7.3.3　單一代碼庫 159
7.3.4　我會使用哪種方式 163
7.4　小結(jié) 164
第8章　部署 165
8.1　從邏輯到物理 165
8.1.1　多實例 166
8.1.2　數(shù)據(jù)庫 167
8.1.3　環(huán)境 170
8.2　微服務部署原則 172
8.2.1　隔離執(zhí)行 172
8.2.2　專注于自動化 175
8.2.3　基礎設施即代碼 176
8.2.4　零停機部署 176
8.2.5　期望狀態(tài)管理 177
8.3　部署選項 179
8.3.1　物理機 180
8.3.2　虛擬機 180
8.3.3　容器 182
8.3.4　應用容器 186
8.3.5　平臺即服務（PaaS） 187
8.3.6　函數(shù)即服務（FaaS） 188
8.4　哪種部署方式適合你 193
8.5　Kubernetes與容器編排 195
8.5.1　容器編排案例 195
8.5.2　Kubernetes概念的簡化視圖 196
8.5.3　多租戶和聯(lián)邦 198
8.5.4　云原生計算基金會 200
8.5.5　平臺和可移植性 200
8.5.6　Helm、Operator與CRD 201
8.5.7　Knative 201
8.5.8　未來 202
8.5.9　你應該使用它嗎 202
8.6　漸進式交付 203
8.6.1　分離部署與發(fā)布 203
8.6.2　漸進式交付 204
8.6.3　功能開關 204
8.6.4　金絲雀發(fā)布 204
8.6.5　并行運行 205
8.7　小結(jié) 206
第9章　測試 207
9.1　測試類型 207
9.2　測試范圍 209
9.2.1　單元測試 210
9.2.2　服務測試 211
9.2.3　端到端測試 212
9.2.4　權(quán)衡 212
9.3　實現(xiàn)服務測試 213
9.3.1　mock還是打樁 213
9.3.2　更智能的打樁服務 214
9.4　微妙的端到端測試 215
9.4.1　脆弱的測試 216
9.4.2　誰來寫測試 217
9.4.3　測試應該運行的時間 218
9.4.4　大量的堆積 219
9.4.5　元版本 219
9.4.6　缺乏獨立可測試性 219
9.5　應該放棄端到端測試嗎 220
9.5.1　契約測試和消費者驅(qū)動的契約 220
9.5.2　一點補充 222
9.6　開發(fā)者體驗 223
9.7　從預發(fā)布環(huán)境測試到生產(chǎn)環(huán)境測試 223
9.7.1　生產(chǎn)環(huán)境測試的類型 224
9.7.2　確保生產(chǎn)環(huán)境測試的安全性 224
9.7.3　平均故障間隔時間和平均修復時間的權(quán)衡 225
9.8　跨功能測試 225
9.8.1　性能測試 226
9.8.2　健壯性測試 227
9.9　小結(jié) 227
第10章　從監(jiān)控到可觀測性 229
10.1　混亂、恐慌和困惑 229
10.2　單個微服務，單個服務器 230
10.3　單個微服務，多個服務器 231
10.4　多個微服務，多個服務器 232
10.5　可觀測性與監(jiān)控 233
10.6　構(gòu)建可觀測性的組件 234
10.6.1　日志聚合 235
10.6.2　指標聚合 241
10.6.3　分布式追蹤 243
10.6.4　我們做得如何 245
10.6.5　警報 247
10.6.6　語義監(jiān)控 250
10.6.7　生產(chǎn)環(huán)境測試 251
10.7　標準化 253
10.8　選擇工具 253
10.8.1　大眾化 253
10.8.2　易于集成 253
10.8.3　提供上下文 254
10.8.4　實時性 254
10.8.5　恰如其分 254
10.9　機器專家 255
10.10　起點 255
10.11　小結(jié) 256
第11章　安全 258
11.1　核心原則 259
11.1.1　最小權(quán)限原則 259
11.1.2　深度防御 259
11.1.3　自動化 261
11.1.4　在交付過程中構(gòu)建安全性 261
11.2　五大網(wǎng)絡安全功能 262
11.2.1　身份識別 262
11.2.2　保護 263
11.2.3　檢測 263
11.2.4　響應 263
11.2.5　恢復 264
11.3　應用安全的基礎 264
11.3.1　憑證 264
11.3.2　打補丁 269
11.3.3　備份 271
11.3.4　重建 271
11.4　隱式信任與零信任 272
11.4.1　隱式信任 272
11.4.2　零信任 273
11.4.3　這是個范圍 273
11.5　數(shù)據(jù)保護 275
11.5.1　傳輸中的數(shù)據(jù) 275
11.5.2　靜態(tài)數(shù)據(jù) 277
11.6　身份驗證和鑒權(quán) 279
11.6.1　服務間驗證 279
11.6.2　用戶的身份驗證 279
11.6.3　常見的單點登錄實現(xiàn) 280
11.6.4　單點登錄網(wǎng)關 281
11.6.5　細粒度鑒權(quán) 282
11.6.6　混淆代理人問題 282
11.6.7　中心化上游鑒權(quán) 284
11.6.8　去中心化鑒權(quán) 284
11.6.9　JWT 284
11.7　小結(jié) 287
第12章　彈性 288
12.1　彈性介紹 288
12.1.1　健壯性 289
12.1.2　可恢復性 290
12.1.3　優(yōu)雅的可擴展性 290
12.1.4　持續(xù)適應性 290
12.1.5　代入微服務架構(gòu) 291
12.2　故障無處不在 291
12.3　多少才算多 292
12.4　功能降級 293
12.5　穩(wěn)定性模式 293
12.5.1　超時 295
12.5.2　重試 297
12.5.3　艙壁 297
12.5.4　斷路器 298
12.5.5　隔離 300
12.5.6　冗余 301
12.5.7　中間件 301
12.5.8　冪等 302
12.6　分散風險 303
12.7　CAP定理 304
12.7.1　犧牲一致性 305
12.7.2　犧牲可用性 305
12.7.3　犧牲分區(qū)容錯性 306
12.7.4　AP還是CP 306
12.7.5　全部和全不并不是二選一 306
12.7.6　現(xiàn)實世界 307
12.8　混沌工程 307
12.8.1　演練日 308
12.8.2　生產(chǎn)實驗 308
12.8.3　超越健壯性 309
12.9　問責 309
12.10　小結(jié) 310
第13章　擴展性 312
13.1　擴展性的4個維度 312
13.1.1　縱向擴容 313
13.1.2　橫向復制 314
13.1.3　數(shù)據(jù)分區(qū) 317
13.1.4　功能拆分 320
13.2　組合模型 322
13.3　從小處著手 323
13.4　緩存 324
13.4.1　用于提高性能 324
13.4.2　用于提高擴展性 325
13.4.3　用于提高健壯性 325
13.4.4　將緩存設置在哪里 325
13.4.5　讓緩存失效 329
13.4.6　緩存的黃金法則 333
13.4.7　新鮮度與優(yōu)化程度 333
13.4.8　緩存中毒：一個需要警惕的故事 334
13.5　自動擴展 334
13.6　重新出發(fā) 335
13.7　小結(jié) 336
第三部分　人和組織
第14章　用戶界面 339
14.1　邁向數(shù)字化 339
14.2　集中所有權(quán)模型 340
14.3　業(yè)務流團隊 342
14.3.1　共享專家 343
14.3.2　確保一致性 343
14.3.3　持續(xù)應對技術的挑戰(zhàn) 344
14.4　單體前端模式 345
14.5　微前端模式 346
14.5.1　實施視角 346
14.5.2　應用時機 346
14.6　基于頁面的拆分模式 347
14.7　基于部件的拆分模式 349
14.7.1　實施視角 350
14.7.2　應用時機 352
14.8　約束 353
14.9　中心聚合網(wǎng)關模式 353
14.9.1　歸屬權(quán) 355
14.9.2　不同類型的用戶界面 355
14.9.3　熱點問題 356
14.9.4　應用時機 357
14.10　服務于前端的后端模式 357
14.10.1　如何確定BFF的數(shù)量 358
14.10.2　BFF如何應對復用問題 361
14.10.3　BFF在桌面Web和更多場景中的應用 363
14.10.4　應用時機 364
14.11　GraphQL 364
14.12　模式的混合應用 366
14.13　小結(jié) 366
第15章　組織結(jié)構(gòu) 367
15.1　低耦合組織結(jié)構(gòu) 367
15.2　康威定律 368
15.3　團隊規(guī)模 370
15.4　理解康威定律 370
15.5　小團隊，大組織 371
15.6　關注團隊自治 372
15.7　強所有權(quán)與集體所有權(quán) 373
15.7.1　強所有權(quán) 373
15.7.2　集體所有權(quán) 374
15.7.3　團隊層面與組織層面 375
15.7.4　模式之間的平衡 375
15.8　賦能團隊 376
15.8.1　實踐社區(qū) 377
15.8.2　平臺 378
15.9　共享微服務 380
15.9.1　難以劃分 380
15.9.2　跨領域的變更 380
15.9.3　交付瓶頸 381
15.10　內(nèi)部開源 381
15.10.1　核心提交者的作用 382
15.10.2　成熟度 382
15.10.3　工具支撐 382
15.11　可插拔式模塊化微服務 382
15.12　孤兒服務 387
15.13　案例研究：Real Estate網(wǎng)站 387
15.14　地域分布 388
15.15　逆康威定律 389
15.16　人 390
15.17　小結(jié) 391
第16章　演進式架構(gòu)師 392
16.1　名字的意義 392
16.2　什么是軟件架構(gòu) 394
16.3　讓改變成為可能 395
16.4　架構(gòu)師的可演進愿景 395
16.5　定義系統(tǒng)邊界 396
16.6　一種社會結(jié)構(gòu) 398
16.7　宜居性 399
16.8　原則方法 400
16.8.1　戰(zhàn)略目標 400
16.8.2　原則 400
16.8.3　實踐 401
16.8.4　原則與實踐相結(jié)合 401
16.8.5　一個真實的例子 401
16.9　演進式架構(gòu) 402
16.10　業(yè)務流組織中的架構(gòu) 403
16.11　組建團隊 405
16.12　必要標準 405
16.12.1　可監(jiān)控性 405
16.12.2　接口 406
16.12.3　架構(gòu)安全性 406
16.13　治理并鋪路 406
16.13.1　榜樣的力量 407
16.13.2　定制的微服務模板 407
16.13.3　將鋪好的路規(guī)?；?408
16.14　技術債務 408
16.15　異常處理 409
16.16　小結(jié) 409
后記：全景概述 411
參考資料 421
術語表 425