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聊一聊单体分布式和微服务分布式

news 2025/8/28 7:14:30

对比维度	单体架构	微服务架构
架构本质	一个单一的、功能齐全的应用程序	一组小型、独立的服务集合
开发	团队工作在同一个代码库，易产生冲突。技术栈统一。	每个服务可以由独立的小团队负责，允许使用最适合的技术栈（多语言）。
部署	任何微小的更改都需要重新构建和部署整个应用。	每个服务可以独立部署。更新某个功能只需部署对应的服务，风险更低。
扩展性	整体扩展：必须复制整个应用程序，即使只有10%的功能需要扩展。	精细化扩展：只需为需要处理更多负载的特定服务进行扩展。资源利用率高，成本效益好。例如，只为“报表生成”服务增加实例。
容错性	一个组件（如一个内存泄漏）的故障可能导致整个应用程序崩溃。	故障隔离：一个服务的故障通常不会导致整个系统瘫痪。其他服务可以继续运行。
数据管理	通常共享一个单一、统一的数据库。	每个服务拥有自己独立的数据库（或数据库 schema），避免服务间通过数据库产生紧密耦合。

（单体：订单模块、用户模块、报表模块……所有这些代码仍然紧密耦合在同一个进程里，各个模块（订单、用户）之间是直接的方法调用，而不是网络调用）

单体架构确实可以以 分布式 的方式部署。这听起来可能有些矛盾，但关键在于区分 “应用程序架构” 和 “部署架构”：

应用程序架构（Application Architecture）：关注的是 代码和功能 是 如何组织 的。是作为一个 单一单元（单体），还是作为 多个独立服务（微服务）
部署架构（Deployment Architecture）：关注的是 编译后的应用程序 如何 被放置到硬件（服务器、虚拟机、容器）上运行。是部署在 一台机器（集中式），还是分布在 多台机器（分布式）？

“单体架构”描述的是应用程序架构的特征，而“分布式应用程序”描述的是部署架构的特征。它们是不同维度上的概念，因此可以组合在一起。

一个单体应用程序（一个完整的、不可分割的代码单元）可以通过以下两种主要方式实现“分布式部署”：

1. 整体复制式部署（Clustering / Load Balancing）

这是最常见的方式。您将 整个单体应用程序的完整副本 部署到多台服务器（虚拟机、容器）上，并在这些副本前面使用一个 负载均衡器。

工作原理：
- 您编译打包好整个单体应用（比如一个巨大的 app.war文件）。
- 您将这个完全相同的包部署到服务器A、服务器B、服务器C上。
- 用户访问负载均衡器的地址。
- 负载均衡器将请求轮流转发到后台的任意一台服务器（A, B 或 C）。
- 每台服务器都有能力独立处理这个请求，因为它运行着整个应用的完整功能。
为什么这仍然是单体？
- 因为 每一台服务器 上运行的仍然是那个 完整的、包含所有业务功能的、不可分割的应用程序单元。代码结构没有改变。
- 订单模块、用户模块、报表模块……所有这些代码仍然紧密耦合在同一个进程里。
这样做的目的：
- 提高 吞吐量 和处理能力：三台服务器自然能比一台服务器处理更多的用户请求。
- 提高可用性：如果服务器A宕机了，负载均衡器会自动将流量切换到正常的服务器B和C上，整个应用对外仍可用。

2. 层次分离式部署（N-tier Deployment）

另一种方式是将单体应用程序的不同 逻辑层次 部署到不同的服务器上。一个经典的例子就是三层架构：

Presentation Layer (Web Server)：运行在服务器A上，负责显示网页和处理用户输入。
Application/Business Layer (App Server)：运行在服务器B上，包含所有的业务逻辑（订单处理、用户管理等）。
Data Layer (Database Server)：运行在服务器C上，负责数据存储。
为什么这仍然是单体？
- 虽然层次被 物理分离 了，但关键在于“应用/业务层”本身是一个不可分割的单元，只是把业务代码单独部署在了一台专门的应用服务器上。业务层内部的各个模块（订单、用户）之间是直接的方法调用，而不是网络调用。它们没有被拆分成独立的服务。

现在我们可以清晰地看到单体分布式和微服务分布式的核心差异：

特性	单体架构的分布式部署	微服务架构的分布式部署
部署单元	整个应用程序的多个完整副本。	每个独立服务的多个副本。
扩展粒度	粗粒度：必须整体扩展，即使只需要扩展一个功能。	细粒度：可以只扩展需要更多资源的那个服务（如只扩展报表服务）。
技术栈	整体统一。	每个服务可以独立选择最适合的技术栈。
内部通信	同一应用内部通过本地方法调用（Fast, In-memory）。	服务之间通过网络API调用（REST, gRPC等，有网络开销和延迟）。
数据库	通常共享一个统一的数据库。	每个服务通常拥有自己独立的数据库。