服务拆分-分层模式

1 定义

分层架构(Layered Architecture),是一种将复杂系统划分为多个逻辑层的架构模式,这种模式在软件领域尤其是大型系统中广泛使用。

2 上下文和问题

复杂的系统需要其各个组成部分能够独立的开发和演进,因此系统开发人员需要一个清晰和完备的文档来描述分离的细节,从而使系统的组成部分可以独立的开发和维护。

3 解决方案

为了帮助各个团队对复杂系统的组成部分独立开发和维护,通常对复杂系统按照”多层蛋糕“的形式进行组织:

  • 每层应具备特定的职责
  • 每层只依赖其下层
  • 上层使用下层定义的接口、服务,下层对上层一无所知
  • 每层都对其上层隐藏其下层的细节

按照上面的原则划分后,每一层都由若干模块、组件或者微服务提供一组内聚的服务。上层通过接口使用下层提供的服务,上层只需要关注下层的接口,不关注下层模块、组件或微服务采用的具体技术、架构和实现方式,也不易受到下层变动的影响(接口变更例外)。从而实现层与层之间的松耦合,层与层之间的接口也更加容易管理。


分层架构.png

分层的架构很容易和开发团队的组织架构契合,从而达到各个团队独立开发维护系统不同组成部分的目的。

4 分层架构的优点

  • 结构简单,易于理解,易于开发维护。
  • 不同技能的开发人员分工协作负责不同的层,天然和公司的组织契合。
  • 层与层松耦合,可独立测试发布。

5 分层的陷阱

过犹不及,分层不能过细,分层过细会带来性能损耗(没有减少一层解决不了的性能问题)和开发人员的职能定位冲突。对于小型系统,三层足够满足需要;对于复杂的大型系统,5-7层是一个比较合理的划分;如果系统划分超过10层,需要谨慎的选择。

微服务的架构风格越来越流行,在微服务场景下,系统划分应该在更大粒度上进行。如果对微服务系统进行较细粒度的划分,首先系统会由大量的微服务构成,每层中的微服务只聚焦”自己“的功能,而不是为最终客户提供价值。一条能够创造价值的价值流将会由每层的多个微服务构成,微服务之间的调用链变长,管理维护的工作量都急剧上升。这甚至会抵消使用微服务架构带来的好处,分层成了微服务的反模式。因此,在微服务场景下,分层需要更加谨慎,避免过长的调用链和重度依赖。

6 应用场景

大型软件系统

7 应用举例

Spring Framework Runtime也是按照分层的架构设计,上层依赖下层提供的服务。

Sping Framework runtime.png
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