面向 DevOps 团队的微服务设计模式
微服务设计模式是解决微服务架构构建和维护过程中的日常问题的策略。这种方法可将广泛的应用划分为独立的小型服务。这些模式在 DevOps 中至关重要，后者专注于快速、可靠的软件交付。
本指南将探讨微服务中有价值的设计模式，例如 API 网关、断路器和事件源。还将探讨它们的作用、关键优势以及新的微服务战略如何融入公司的 DevOps 环境。
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什么是微服务？
微服务是一种架构方法，开发人员通过一套独立的小型服务来创建应用。每项服务都通过轻量级机制（通常是基于 HTTP 的 API）运行和通信。
微服务的优势不胜枚举。借助这些优势，团队可独立更新和部署应用的小部分内容，从而提高流程敏捷性并降低风险。
得益于这种模块化特性，团队能够调整一项微服务，而不必担心整个应用发生崩溃。它与持续集成和持续部署 (CI/CD) 原则完美契合，即频繁进行增量更改，确保在 Open DevOps 项目中实现持续创新并保持稳定。
微服务设计模式的作用
微服务体系结构设计模式可帮助团队应对构建微服务体系结构时遇到的常见挑战。它们提供久经考验的解决方案，可简化应用的开发和设计。
借助微服务设计模式，团队可以专注于构建独特的功能，而不会把时间浪费在解决常见问题上。您可以将其视作最佳实践，指导您创建更高效、更具弹性的微服务。
常见的微服务设计模式
微服务有一些核心设计模式，了解 DevOps 是理解这些模式的固有优势的好方法。这些经过验证的方法为常见挑战提供了解决方案，例如通过 API 网关引导流量或使用断路器避免过载。每种模式都有其解决微服务问题的方法。
一些最常见的微服务设计模式包括：
API 网关
API 网关是所有客户端与微服务交互的前门。它汇总来自不同客户端的请求，将它们定向到相应的微服务，并编译响应。该模式可简化客户端体验，并为各个服务提供统一的接口。
这有利于管理横切关注点，例如身份验证、日志记录和 SSL 终止。
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断路器
断路器模式用作网络的安全开关。当服务调用反复失败时，断路器会跳闸从而防止整个系统承受更多负荷和发生潜在故障。然后，它会定期检查解决情况，从而实现可控的恢复。这种模式通过完美地处理服务中断来增强系统的弹性。
事件溯源
事件溯源将系统状态的变化记录为一系列事件。该模式不仅存储当前状态，还会记录导致该状态的一系列完整操作。这种方法提供了可靠的审计跟踪记录，可以简化复杂的事务和错误恢复。您也可以重放事件以重建过去的状态。
CQRS
命令查询责任分离 (CQRS) 是指将数据库操作分为命令（用于修改数据）和查询（用于读取数据）。
该分离通过独立扩展读取和写入工作负载来优化数据存储和性能。这在读取和写入的性质和数量上有很大差异的系统中非常有用。
Saga
Saga 模式通过将多个微服务分解为较小的、更易于管理的操作来解决跨多个微服务的复杂事务。每项服务都仅解决事务中属于自己的那部分。如果某一步骤失败，则 Saga 会启动补偿措施，以减轻该失败对先前操作的影响。
这种方法允许分布式事务，同时保持每项微服务的自主性，这有助于实现数据的一致性，并避免紧密耦合。
隔板
隔板模式以船上的隔板来进行命名，可将故障限制在单个服务或一组服务上。它可隔离应用的各个部分，以便一个部分过载或失败时，其他部分可以继续运行。这种隔离可提高系统的容错能力和弹性。
一库一服
使用一库一服模式时，每项微服务都有一个专用数据库。这可以防止来自一项服务的数据库调用影响其他服务。该模式可确保松散耦合和高内聚力，使服务更具应对变更的弹性，更易于扩展和维护。
如何实施微服务设计模式
在微服务中实施设计模式涉及制定战略体系结构决策和使用特定的编码实践。以下是将这些模式集成到体系结构中的实用方法：
使用 Compass 轻松掌控微服务设计模式
实施这些设计模式是 DevOps 团队构建、扩展和维护微服务体系结构的绝佳方式。使用特定的编码实践和战略体系结构决策，团队可以简化应用开发和设计，同时解决与构建微服务体系结构相关的常见问题。
要想实现这一点，一种行之有效的方法是使用 Compass 等工具将工程产出和团队协作详细信息合并到一个统一的平台中，从而简化微服务体系结构的管理。Compass 是一个可扩展的开发人员体验平台，可将有关工程产出及团队协作的分散信息整合到一个集中且可搜索的位置。该工具具有高度适应性，可将不同信息轻松收集到一个可访问的位置。
微服务设计模式：常见问题
适用于 DevOps 团队的微服务设计模式有哪些趋势？
新兴趋势包括将微服务与无服务器计算、容器化以及边缘计算的影响相集成。紧跟这些趋势意味着，您的 DevOps 项目可以采用敏捷开发实践，将变得更加经济高效，并为应对未来的挑战做好准备。
在实施微服务设计模式时，有哪些常见挑战？
实施设计模式时的常见挑战包括复杂性、测试难度以及在分布式系统中保持一致性。通过采取一些策略可以提供巨大的帮助：
- 将流程分解为较小的、易于管理的部分。使用简化微服务开发的工具和框架。一次只关注一种模式，逐步构建体系结构。
- 实施自动化测试，确保每项微服务都能按预期运行。
在分布式系统中使用标准化协议和工具。
DevOps 团队如何将微服务设计模式集成到他们的 CI/CD 管道？
将微服务体系结构设计模式集成到 CI/CD 管道是 DevOps 团队的一项战略举措。该过程从自动部署开始，以确保您顺利处理微服务固有的频繁渐进式更新。
全面的测试可以单独确认每项微服务的功能，并确认所有微服务在集成后都能协调一致地运行。监控和可观测性对于密切关注每项微服务的运行状况和性能至关重要。
集成过程要求您的 DevOps 实践与微服务体系结构保持高度一致。这些要素之间实现协调一致，可为建立更高效、更具弹性、响应更迅速的开发和部署工作流程铺平道路。
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