想从单体架构演进到分布式架构，SBA 会是一个不错的选择 _演进

提兵百万西湖上，立马吴山第一峰！这篇文章主要讲述想从单体架构演进到分布式架构，SBA 会是一个不错的选择相关的知识，希望能为你提供帮助。

摘要：SBA 可以看成是单体架构和微服务架构之间的一个折中方案，它也是按照业务领域进行服务划分，但服务划分的粒度相比微服务要更粗。从单体架构演进到 SBA，会比直接演进到微服务架构更加容易。

本文分享自华为云社区《??从分层架构到微服务架构（五）之服务化架构??》，作者：元闰子。
前言从本文开始，我们进入了《从分层架构到微服务架构》系列中分布式架构的介绍，本文要介绍的是服务化架构（Service-Based Architecture，SBA）。
SBA 可以看成是单体架构和微服务架构之间的一个折中方案，它也是按照业务领域进行服务划分，但服务划分的粒度相比微服务要更粗。SBA 与微服务架构一大不同是，它允许各个服务间共享同一个数据库实例，这也使得 SBA 在架构上既有单体架构的特点，也有分布式架构的特点，显得更加的灵活。因此，从单体架构演进到 SBA，会比直接演进到微服务架构更加容易。
架构视图基础视图
SBA 的基础架构视图分成 3 部分：

User Interface，作为系统的接入口，接收客户端的请求，并转发到业务服务。。
DomainServices，业务服务按照领域进行划分，分开部署、业务独立。
Database，服务间共享的数据库实例，因为数据库实例只有一个，所以可以支持 ACID 事务。

使用 SBA 的系统通常只会划分 4 ～ 12 个服务，避免产生过多的数据库连接。服务数量不多，也决定了 SBA 中的服务相比微服务架构中的服务有着更粗的粒度。User Interface 与服务间通过远程通信协议来完成业务往来，常见的通信方式有REST、RPC、消息队列等。需要注意的是，SBA 是不允许服务间通信的，这与微服务架构有着本质的区别。
大多数情况下，SBA 中的服务只有一个或者少量实例，与微服务动辄成百上千个实例有着很大的区别。主要是因为 SBA 服务粒度更粗，无法做到像微服务那样精准的按需扩容，扩容太多反而会导致资源的浪费。
SBA 的另一大特点是允许所有服务共享同一数据库实例，使得它能够直接将传统单体架构的那一套 SQL 查询逻辑、ACID 事务搬过来，让架构的演进更加的平滑。不过，共享数据也会带来一些问题，比如数据模型变更的影响范围更大，后面会在“数据拆分”一节详细讲述。
拆分 User Interface
在大型系统中，单一的 User Interface 可能导致代码耦合、性能瓶颈等问题，这时候我们可以进一步对它进行拆分。拆分的方法可以是基于业务领域的拆分，业务相关的几个服务使用同一个 User Interface；或者基于服务的拆分，为每个服务都配备一个 User Interface。

拆分 Database
类似地，我们也可以对数据库进行拆分，可以拆分成几个服务共享一个实例；也可以像微服务架构中那样，每个服务独享一个实例。数据库拆分的原则就是：确保数据是解耦的，不会被其他服务所依赖，避免出现跨库查询或服务间通信。

增加 API 网关
我们也可以在 User Interface 和 Domain Services 之间增加一个 API 网关层，提供流控、鉴权、指标统计、服务发现等公共能力，进一步提升系统架构的安全性、可靠性、可维护性。

业务服务的设计SBA 中的服务具有较粗的粒度，因此在业务服务的架构设计上通常也会用到一些单体架构模式，常见的有分层架构和基于领域的组件化架构。

不管是分层架构还是组件化架构，通常都需要增加一个 API 层，负责编排和转发来自 User Interface 的业务请求。下面以订单创建流程作为示例。
假设现在有一个订单服务 OrderService，当它的 API 层接收到来自 User Interface 的订单创建请求时，API 层协调会各个组件依次完成如下的几个业务流程：

调用订单组件，完成订单ID、订单内容的生成。
调用支付组件，完成用户的扣款。
调用库存组件，更新商品的库存数量。

因为这些业务流程都是在同一个服务内完成，当其中的某个流程异常后，我们很容易通过数据库的 ACID 事务来完成回滚，从而能够确保数据的强一致性。
相比在微服务架构之下，订单创建请求往往需要订单微服务、支付微服务、库存微服务之间协作来完成，这就涉及到分布式事务，也即 BASE（Basic Availability, Soft state, Eventual consistency）事务。BASE 事务更加的复杂，而且无法保证数据的强一致性。当然，更粗的服务粒度也会带来服务可用性问题，比如在订单服务例子中，你会因为订单ID生成逻辑的变更而升级整个服务，也会因为库存组件中的一个BUG导致整个服务的故障。
所以，服务粒度的粗与细，实际上也是数据一致性和服务可用性的一次 trade-off。
数据拆分服务间共享数据库使得系统具有更强的数据完整性和一致性，但简单的单库单表数据模型会带来耦合的问题。
在单库单表的模型下，我们大概率会这么实现，将与数据库操作相关的实体对象、SQL 逻辑全部封装在一个共享的 shared lib 库上，供所有业务服务复用：

这样的实现方式虽然简单，但是会带来“牵一发而动全身”的问题。假设某个服务所用到的某个字段类型需要变化，势必会修改表结构和 shared lib 库，而这两者是所有服务共用的，因此也就会导致所有服务都需要升级重新上线。这样的耦合会给 SRE 带来极大的困扰，一点也不敏捷。
更好的方法是根据业务对数据进行拆分，将相对独立的数据拆分成多个表，每个表都有一个独立的 lib 库，对于公共表，则有一个 common lib 库，各服务按需依赖。对于 common lib 库的变更，我们还可以通过版本控制来尽量降低影响范围，但必须在 common lib 进行版本升级时保持向后兼容。

架构评分
SBA 虽然是分布式架构，但是也保留了单体架构下的一些特点，在架构上具有较高的灵活性，也使得它在各方面的评分都比较高，没有明显的缺点。
SBA 是一个 domain-partitioned 的架构，因此适合使用领域驱动设计来进行领域限界上下文的划分，进而规划出业务独立的服务。服务间业务独立，而且不会相互间通信，也就意味着具有更好的 Testability。
前文有提到过，SBA 虽然支持服务实例扩容，但是更粗的服务粒度会导致扩容的性价比并不高，因此 Scalability 和 Elasticity 得分不高。
Scalability 和 Elasticity的差异：

Scalability通常指软件系统在不中断业务的前提下，通过 scale-up 或 scale-out 等手段来应对更高业务负载，强调的是软件系统应对高负载的能力。
Elasticity通常指硬件系统能够根据实际的业务负载情况，适时增加或减少硬件资源，强调的是硬件资源的高效利用。

总结如果你打算从单体架构演进到分布式架构，SBA 会是一个不错的选择：

相比单体架构，SBA 按照业务进行服务拆分，在业务解耦、开发流程敏捷等方面有着明显的优势。
相比其他分布式架构，SBA 有着更粗的服务粒度，因此也得以减少了服务间的远程调用、网络带宽消耗，受网络故障的影响更小。
服务间共享数据库使得 SBA 支持 ACID 事务，在数据一致性方面具有良好的表现，但我们还是应该尽量按照业务进行分表，避免出现严重的数据耦合。
在架构评分上，SBA 各方面评分都不错，没有明显的缺点，是典型的“六边形战士”。

参考

Fundamentals of Software Architecture (Chapter 13. Service-Based Architecture Style), Mark Richards, Neal Ford
Service-Based Architecture as an Alternative to Microservice Architecture, Matt Fletcher
What is the difference between scalability and elasticity?, stackoverflow

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